Pont en béton précontraint - Définition

Descriptif

Le béton possède des propriétés mécaniques intéressantes en compression alors que la résistance en traction est limitée et provoque rapidement sa fissuration et sa rupture. La précontrainte consiste à tendre les aciers constituant les armatures du béton, et donc à comprimer, au repos, ce dernier. Ainsi, lorsque la structure est sollicitée, ces armatures s'allongent et le béton a tendance à se décompresser sans toutefois se mettre en traction, puisqu'il était déjà en partie comprimé.

Selon que cette tension appliquée aux armatures (appelé câble de pré-contrainte ou toron de pré-contrainte) est effectuée avant la prise complète du béton ou postérieurement à celle-ci, on distingue la précontrainte par pré-tension et la précontrainte par post-tension.

La pré-tension

La pré-tension (le plus souvent utilisée en bâtiment), les armatures sont mises en tension avant la prise du béton. Elles sont ensuite relâchées, mettant ainsi le béton en compression par simple effet d'adhérence. Cette technique ne permet pas d'atteindre des valeurs de précontrainte aussi élevées qu'en post-tension.

La post-tension

La post-tension consiste à disposer les câbles de précontrainte dans des gaines incorporées au béton. Après la prise du béton, les câbles sont tendus au moyen de vérins de manière à comprimer l'ouvrage au repos. Cette technique, relativement complexe, est généralement réservée aux grands ouvrages (ponts) puisqu'elle nécessite la mise en œuvre d'encombrantes « pièces d'about » (dispositifs mis en place de part et d'autre de l'ouvrage et permettant la mise en tension des câbles).

Précontrainte par vérins

Les deux techniques précédentes utilisent des torons ou des fils d'acier à haute limite élastique. Il est possible, lorsque l'on peut disposer de culées suffisamment résistantes, d'effectuer directement la mise en compression d'une structure en béton au moyen de vérins prenant appui sur ces culées. Ce procédé, par la nécessité des culées qu'il impose, n'a que des applications limitées.

Modes de construction

Voussoirs coulés en place

Préfabrication

Lançage par cintres auto-lanceurs

Déplacement du tablier

Poussage

Le poussage des ponts est un procédé ancien. C’est en 1860 que l’Anglais Donald Bailey a mis au point la méthode pour la construction de ponts métalliques en treillis provisoire. Si à cette époque, seulement des structures d’une cinquantaine de tonnes pouvaient être poussées, les progrès des vérins ont permis des poussages de charges bien plus lourdes. Ainsi pour la construction du viaduc Jules-Verne, sur la rocade Nord-Est d’Amiens en France, mis en service en 1987, le poids déplacé a été de 15 300 tonnes et la force exercée de 1 000 tonnes.

Ripage

Le pont est construit à côté de sa place définitive où il est ensuite ripé sur coussin d'air.

Pivotage

Cette technique est très rare. Elle n’aurait été utilisée que deux fois en France, deux fois en Allemagne, une fois en Autriche. La passerelle de Meylan construite en Isère en 1980 en est un bel exemple.