Nouvelle étape d’investigation sur le pont du Couleau - RN 94 (Dpt 05)

Construit en 1933, le pont du Couleau se situe sur la RN 94, dans les Hautes-Alpes.

Il s’agit d’un ouvrage métallique de type poutre treillis, avec hourdis béton.

Rappel de la chronologie des études

En 2019, s’est posée la question de la capacité portante résiduelle de l’ouvrage.

Les premiers résultats de cette étude ont montré que l’analyse de la structure présentait des dépassements théoriques de contraintes à l’État Limite Ultime (ELU).
Ces résultats pouvaient révéler un sous-dimensionnement d’origine mais pouvaient aussi être la conséquence d’un changement de règlement de calcul.

De fait, ce premier modèle considérait que la charpente métallique était solidaire du hourdis béton, à la manière des ouvrages mixtes construits aujourd’hui.
Or, l’analyse des plans d’origine et les investigations réalisées sur l’ouvrage ont confirmé l’absence de connecteurs entre le hourdis béton et la charpente métallique.
Le modèle a donc été adapté et des dépassements de contraintes à la fois en flexion longitudinale (membrures hautes et basses des poutres latérales) et en flexion transversale (longerons et pièces de pont) ont été constatés.

Dès lors, afin de caler parfaitement le modèle et confirmer ou infirmer ces résultats, des épreuves de chargement instrumentées sur l’ouvrage se sont avérées nécessaires : celles-ci permettent de connaître le comportement de l’ouvrage, notamment au travers de mesures de déformation sous charges d’épreuves.

Ces épreuves ne pouvant être réalisées que sur un ouvrage sain, des travaux de réparation ont donc été engagés à l’automne dernier afin de réparer une diagonale accidentée (cf article sur le remplacement d’une diagonale sur ce pont)

Les épreuves de chargement instrumentées

Ces épreuves de chargement se sont déroulées dans la nuit du 11 au 12 mai 2021.

Elles ont été précédés par la pose de jauge de déformation et de différents capteurs (température, humidité…), la semaine précédente, par le CEREMA (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement).

Le nombre de jauges et leur emplacement avait été fixé en amont en fonction des besoins du modèle de calcul.

Les charges roulantes ont été assurées par deux camions chargés à 32 tonnes.

Trois cas de charge ont été réalisés :

• le premier proche de la culée rive droite faisant intervenir un seul camion
• le second en partie centrale avec un camion décentré en rive aval
• le dernier également en partie centrale, faisant intervenir deux camions disposés en sens inverse.

Durant ces essais, la circulation sur l’ouvrage a du être fermée.
Une déviation pour les véhicules légers avait été mise en place et un stockage des poids lourds était prévu.
Entre chaque cas de charge (environ toutes les 45 minutes), il était prévu de rouvrir l’ouvrage à la circulation. Toutefois aucun véhicule n’a du être stocké.

Le coût de l’opération est de 31 500 € HT dont :
• 13 000 € HT pour l’exploitation et la signalisation de chantier réalisée par la société Aximum
• 18 500 € HT de fourniture de matériel (location de camion chargé à 32 tonnes et location d’une nacelle) auprès de l’entreprise Queyras.

Les suites à donner aux essais de chargement

L’exploitation de ces épreuves instrumentées permettra le calage du modèle de calcul et donc de rendre compte de la répartition des contraintes entre la charpente métallique et le hourdis béton.
En effet, même sans connecteurs, il est possible que les frottements entre ces deux éléments permettent cette répartition des contraintes.
La finalisation des études d’évaluation structurale permettra d’établir le programme des travaux de renforcement structurel.

L’étude et le dimensionnement précis de ces renforcements seront intégrés aux études d’avant Avant-Projet de Réparation de l’Ouvrage d’Art (APROA) que le CEREMA doit produire pour la fin d’année 2021.
En 2022, l’APROA sera transmis pour validation auprès de la Direction des Infrastructures et des Transports (DIT) au Ministère de la Transition Écologique, et le marché de travaux de réparation de l’ouvrage sera lancé en 2022 pour des travaux de réhabilitation qui débuteront en 2023.