La construction d'un pont est une entreprise complexe qui requiert des connaissances et une expertise particulières. De nombreux facteurs entrent en jeu, comme les contraintes techniques, les coûts et les impacts environnementaux, au moment de décider du type de pont à construire et des méthodes pour ce faire.


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Qu'il s'agisse de construire un passage supérieur pour faciliter la circulation, un pont piétonnier pour relier deux communautés, ou un pont emblématique qui insufflera une nouvelle vie à une ville entière, nous comprenons l'importance de travailler en étroite collaboration avec les firmes d'ingénierie, les organismes publics et les entrepreneurs locaux du secteur des routes et des infrastructures. WSP compte de l'expérience dans une grande variété de méthodes de construction, allant de la réparation d'anciens ponts à éléments de structure en fonte, ou aux arcs en maçonnerie, jusqu'à l'édification de ponts modernes en poutres d'acier et en béton.

Notre expertise englobe également la modélisation en 3D et la conception et construction virtuelles (VDC). Ces techniques simplifient le processus de prise de décisions, avant et pendant la construction, en plus d'améliorer les communications avec toutes les parties prenantes, dont les communautés touchées. La mise en œuvre de ces technologies novatrices permet en effet aux parties prenantes de visualiser le futur pont et contribue à leur adhésion au concept proposé. La démarche de conception et construction virtuelles (VDC) offre à nos équipes de conception les outils dont elles ont besoin pour intégrer nos plans au programme d'exécution et de fabrication de l'entrepreneur, ainsi qu'au procédé de construction. Au moment où l'industrie de la construction s'oriente vers la production électronique des plans de projets, WSP se situe déjà à la fine pointe.

De façon générale, la construction des ponts s'effectue selon des méthodes employant des éléments distincts, comme des piliers et des poutres, assemblés pièce par pièce. Au cours des 50 dernières années, toutefois, les méthodes de construction ont évolué, dans le but de réduire les effets sur la circulation, de faciliter la construction dans des endroits encombrés, de limiter la durée des travaux de construction, et d'allonger la vie utile des ouvrages.

Construction de ponts à voussoirs

L'utilisation de voussoirs est l'une des plus importantes avancées du siècle dernier en matière de construction de ponts. Cette méthode éprouvée donne des ouvrages durables, esthétiquement et économiquement avantageux. La technique des ponts à voussoirs est employée partout dans le monde. Polyvalente, elle s'applique à la plupart des types d'ouvrages; ponts routiers, ferroviaires et mêmes mobiles.

La construction à voussoirs devrait être envisagée en présence d'une ou plusieurs des conditions ci-dessous :

  1. Le pont est long ou très grand, et il y a une possibilité d'intégrer des éléments de construction répétitifs;
  2. L'accès au chantier de construction est très limité, ou encore il est impensable de perturber la circulation;
  3. L'esthétique du projet tient une place importante.

 

La construction par voussoirs réduit la durée de construction, limite les impacts environnementaux et perturbe peu la circulation. Elle améliore le comportement sismique de l'ouvrage et atténue les coûts d'entretien.

Éléments préfabriqués ou coulés en place

Les ponts à voussoirs peuvent être réalisés de deux manières différentes : en utilisant des éléments préfabriqués ou en coulant les voussoirs sur place.

Les voussoirs préfabriqués offrent des avantages surtout liés à leur fabrication. Celle-ci a lieu en usine, ce qui produit des éléments de qualité plus uniforme. De plus, comme les voussoirs sont fabriqués en même temps qu'ont lieu les premières activités de préparation du chantier, cela écourte le calendrier des travaux. Les principaux défis de la construction des ponts à voussoirs ont trait à la logistique et au procédé de préparation, entre la centrale de bétonnage et le chantier de construction.

Quant à la méthode par coulage en place des voussoirs, elle requiert l'édification préalable d'appuis, avant de construire la superstructure. Ce procédé est utilisé lorsque les voussoirs préfabriqués seraient trop lourds pour être livrés, ou lorsque l'accès au chantier est trop restreint, comme dans les cas de ponts aux travées plus longues ou plus larges.

WSP a participé à divers projets de ponts à voussoirs coulés en place.

  1. Memorial Causeway Bridge (neuf travées de voussoirs en béton coulés en place);
  2. Vietnam Veterans Memorial Bridge (procédé novateur de construction en encorbellement symétrique de voussoirs coulés en place, combinant des éléments de structure en acier, des voussoirs préfabriqués et coulés en place);
  3. Skagit River Bridge (remplacement d'urgence d'un pont; travée unique mise en place par poussage).

La durée de construction constitue un facteur clé dans les projets en milieu urbain, où il faut aussi limiter les fermetures de voies, les déviations et les interruptions de service. Les voussoirs préfabriqués en béton représentent souvent la solution optimale, puisqu'ils peuvent être construits et entreposés jusqu'au moment de leur mise en place. Cette façon de faire accélère le rythme des travaux, en réduisant la durée des activités de construction et la présence des équipements lourds sur le chantier.
Le choix entre l'emploi de voussoirs préfabriqués ou coulés en place repose principalement sur la taille du projet, l'échéancier des travaux, le poids des voussoirs et l'accès au chantier.

Construction par encorbellement

Au fur et à mesure qu'évoluait l'industrie, le besoin s'est fait sentir d'une méthode de construction qui ne requiert pas d'ouvrage d'appui provisoire. La solution : construire un pont autoportant à l'aide de la méthode de construction par encorbellement (en porte-à-faux). Dans les cas où les structures et autres appuis provisoires sont difficiles à installer, cette méthode n'en a pas besoin et permet la construction de ponts à de grandes hauteurs.

La construction par encorbellement symétrique s'emploie lorsque le pont est composé d'un faible nombre de travées de 50 à 250 m de long. Les voussoirs utilisés peuvent être préfabriqués ou coulés en place. Une fois les piles construites, elles servent de plateforme de lancement pour les voussoirs préfabriqués, ou encore d'appui à un système de coffrage mobile pour les voussoirs coulés en place.

Ce procédé s'adapte aisément pour les ponts aux grandes travées, ou de longueurs irrégulières, aux chantiers à l'espace restreint, aux conditions de terrain et de cours d'eau difficiles, aux croisements de voies ferrées et dans les environnements fragiles.

La construction par encorbellement est la méthode privilégiée pour l'érection des ponts à haubans. Chaque fois qu'un nouveau voussoir est installé, il est soutenu par les haubans, aussitôt fixés. Puisqu'aucun appui supplémentaire n'est nécessaire, cette solution s'avère à la fois économique et pratique pour la construction de longs ponts à haubans.

WSP a participé à divers projets de ponts construits par encorbellement.

  • Pont Link Bolte de Melbourne (pont à quatre travées; le plus grand pont d'Australie à poutre-caisson coulée en place, et construit par encorbellement symétrique);
  • Tsable River Upstream Bridge (le plus grand pont à voussoirs jamais construit par encorbellement symétrique en Colombie-Britannique, au Canada.
  • Voie de guidage surélevée du Light Rail Transit de Calgary Ouest, au Canada (pont à voussoirs à deux méthodes combinées; travée par travée et encorbellement symétrique);
  • Pont Armando Emilio Guebuza au Mozambique (le deuxième plus grand pont d'Afrique, construit par encorbellement symétrique de voussoirs à précontrainte partielle).

Lancement par poussage

La méthode très mécanisée de lancement de pont par poussage se traduit généralement par une succession de mises en place de travées. Elle sert à la construction de ponts à poutres continues en béton ou de ponts à poutres d'acier. Cette méthode s'applique également au lancement de travées de ponts bow-string ou à poutres d'acier en treillis, s'ils sont entièrement assemblés avant leur lancement, ainsi qu'à la construction de ponts à haubans de petite et moyenne envergure.

Même si le poussage ne se qualifiera jamais au titre de technique la plus économique de construction de pont, il offre tout de même d'autres avantages lorsqu'on l'emploie dans des circonstances appropriées, comme pour franchir des obstacles inaccessibles ou des milieux devant être préservés. Parmi les atouts les plus significatifs des ponts poussés : peu de perturbation du milieu environnant, aucun appui provisoire à construire, surface réduite d'assemblage de la superstructure et sécurité accrue des travailleurs, puisque le travail est effectué depuis la rive.

WSP a fourni ses services dans quelques projets de ponts poussés.

  1. Pont Sombrio no 1, au Canada (pont poussé, à poutres droites à âme pleine en acier);
  2. Pont du Kicking Horse Canyon, au Canada (pont poussé, à poutres courbes à âme pleine en acier).

Construction de pont en régime accéléré

Selon le ministère des Transports des États-Unis, environ 25 % des ponts du pays ont besoin d'être réparés ou remplacés. La méthode de construction de pont en régime accéléré est idéale dans le cas de réseaux autoroutiers congestionnés. Elle fait appel à une planification, une conception, des matériaux et des procédés de construction novateurs qui réduisent les retards dans la circulation, ainsi que les fermetures de voies et la durée des travaux.

Bien que la construction en régime accéléré exige un investissement plus important que d'autres méthodes, elle s'avère davantage viable lorsque l'on considère ses impacts moindres sur les entreprises locales et la collectivité dans son ensemble.