Gestion des actifs de ponts

Il n'est donc pas surprenant que les propriétaires tiennent absolument à protéger l'avenir de l'infrastructure par une planification élaborée de maintenance.

Celle-ci doit tirer avantage de techniques de surveillance et d'inspections menées à intervalles adéquats, tout en s'assurant que la circulation, qui assure leur financement, se poursuivra sans interruption durant les inévitables périodes d'entretien et de réparations à venir.

En réalisant des analyses prévisionnelles et en proposant des solutions novatrices, les services de gestion des actifs et de conception des travaux de réfection de WSP aident le client à optimiser la durée de vie de ses ouvrages. Nos équipes de gestion des actifs consacrées aux ponts sont spécialisées dans plusieurs domaines : inspection des structures existantes, essais de matériaux et évaluation de l'état des ouvrages, élaboration et utilisation de systèmes de gestion des actifs faisant appel aux TI, et conception de structures de renforcement et de systèmes permanents de surveillance de l'état des ouvrages.

MAINTENANCE DES PONTS

En mettant en œuvre un programme complet d'inspection de pont, on s'assure que les petits problèmes ne deviendront jamais grands. Les inspecteurs de ponts de WSP, qualifiés en vertu de tous les systèmes nationaux de compétence, examinent tous les éléments des ponts en vue de déterminer leur état. Nos ingénieurs connaissent bien les causes de détérioration et de déformation. Ils recommandent les mesures correctives nécessaires et évaluent les diverses méthodes de réparation ou de réfection possibles, en fonction des besoins particuliers du client et de la collectivité.

Dans un projet d'étude pour la gestion du pont Blatnik, nous avions le mandat de déterminer, pour les ministères des Transports du Minnesota et du Wisconsin, les investissements requis pour maintenir l'ouvrage en bon état, de manière efficace et effective. L'étude analyse l'état actuel du pont, recense les risques qui menacent son usage à long terme, recommande un plan d'entretien et de réfection qui définit les futures mesures à prendre, et propose d'éventuelles solutions de remplacement.

INSPECTION DE PONT

L'équipe d'inspection de ponts de WSP a effectué plus de 70 000 sorties à vie, et procède chaque année à 2 000 visites dans le cadre de notre programme d'inspection de ponts. Nos ingénieurs ont de l'expérience dans l'inspection visuelle et tactile des ponts routiers, autoroutiers et ferroviaires. Nous utilisons les données recueillies pour réaliser des études de classification de charges, où nous comparons les charges de conception aux capacités réelles dues à l'état de l'ouvrage.

Les rapports d'inspection de WSP fournissent aux propriétaires de ponts les données et les recommandations essentielles à la planification des travaux de maintenance régulière du pont et des réparations requises dans l'immédiat, en plus de faciliter la planification à long terme de travaux de réfection ou de remplacement.

Voici certaines des techniques d'inspection poussées utilisées par WSP :

• Inspection des éléments de structure selon les NBIS et les normes de l'AASHTO;
• Critères de l'approche CSS (context sensitive solutions — solutions adaptées au contexte);
• Logiciel de gestion de ponts AASHTOWare;
• Modes d'accès spécialisés, p. ex. avec cordes ou en espaces clos;
• Inspection axée sur la fiabilité;
• Instrumentation et suivi de l'état;
• CND/END (visuel, auscultation, impact-écho, infrarouge, radar pénétrant GPR).
  
  

WSP investit également dans les nouvelles technologies, dont l'utilisation des systèmes d'aéronef sans pilote (UAS), mieux connus sous l'appellation de drones. En 2016, WSP s'est servi de la technologie des drones dans plusieurs inspections réalisées en collaboration avec la Delaware River and Bay Authority, l'autorité portuaire de New York et du New Jersey, et la Rhode Island Turnpike and Bridge Authority. Nous offrons aussi nos services-conseils aux clients dans les cas de collisions à fort impact avec des structures de ponts. Nous mobilisons des équipes qui vont évaluer les dégâts après de tels incidents, et recommander les réparations nécessaires. En Alberta, au Canada, nous effectuons chaque année des douzaines d'évaluations après impact, afin de garder ouvertes les autoroutes achalandées qui mènent aux champs de pétrole.

Notre projet sur l'état des ponts est un travail de recherche qui évalue le mode de réalisation et les résultats du programme d'inspection des ponts de Highways England. Dans le cadre de cette recherche, WSP a procédé à des visites et inspections indépendantes de 200 ponts partout au Royaume-Uni. Le projet comportait plus de 300 évaluations additionnelles à ces endroits, comme des essais de béton, afin de mieux connaître l'état des ouvrages.

Ce travail d'étude de terrain a été jumelé avec des techniques de pointe en science des données, afin de traiter et interpréter les données et présenter les tendances des résultats d'inspection. Il s'agissait de comprendre les implications des évaluations de terrain par rapport aux données que recueille Highways England sur ses ouvrages, et sur leur utilisation dans la prise de décisions. Le projet a pour but d'aider Highways England à réduire, mieux cibler et justifier ses dépenses de maintenance des infrastructures. Ainsi, on augmente la valeur des investissements faits aux diverses étapes du cycle de vie des ouvrages, ainsi que dans les systèmes d'information de gestion des actifs qui appuient le processus décisionnel.

RÉPARATION DE PONTS

WSP fournit des services d'inspection détaillée, adaptés à l'état particulier des structures de pont, afin d'aider ses clients à limiter les coûts de réparation et les risques liés à l'exploitation.

Lorsque des réparations s'avèrent nécessaires, les équipes d'ingénieurs chevronnés de WSP produisent des solutions efficaces, comme celles-ci :

• Ponts temporaires et plans de maintien de la circulation;
• Rapiéçage et réparations d'urgence;
• Réparation et remplacement de tablier de pont;
• Programme de remplacement échelonné;
• Renforcement à l'aide de matériaux composites (polymère renforcé de fibre de carbone).

 

ÉVALUATION DE LA STRUCTURE

Les évaluations d'état revêtent une importance cruciale pour la planification des projets de réparation et de remplacement. Elles fournissent un portrait précis et à jour de l'état d'un pont. Dans le cadre de ses services d'évaluation de la structure, WSP examine tous les éléments du pont dans le but de déterminer son état global et de fournir au client les recommandations offrant le meilleur rapport coût-efficacité.

Les études de WSP comprennent :

1. Évaluation et classification de charge;
2. Analyse de vulnérabilité;
3. Stratégies de préservation;
4. Arcs en maçonnerie.

Les essais de chargement mesurent la réaction de la structure d'un pont en fonction de diverses charges, afin de déterminer son intégrité structurale. Les résultats obtenus à partir de l'analyse théorique, de l'instrumentation et des essais de chargement peuvent servir à éviter des réparations inutiles. Ils aident à déterminer les travaux optimaux de maintenance et de réfection.

L'expérience de WSP dans les essais de chargement compte notamment la fourniture d'évaluations de structures et de classifications de charge détaillées pour plusieurs ouvrages sous la responsabilité du ministère des Transports du Rhode Island. Après avoir réalisé des études de chargement sur le terrain et des analyses par éléments finis en 3D, WSP a produit des conclusions pour chacun des ouvrages. Le rapport présente une description détaillée des méthodes d'essai, les observations notées durant les essais de terrain, les analyses par éléments finis et des coefficients de répartition réalistes des surcharges pour utilisation subséquente dans des analyses de classification de charge.

Durant les cinq années (2014 à 2019) d'une entente-cadre sur l'évaluation des ouvrages de génie civil de Network Rail (Civils Assessments Framework Agreements), WSP est responsable de l'évaluation des structures de niveau 0, de niveau 1 et de niveau 2 des ponts routiers et ferroviaires, des ponceaux, des ponts piétonniers, des abris de gares et autres ouvrages civils des réseaux du Sussex, du Wessex, de l'Ouest et du pays de Galles.

Les ponts sont des infrastructures extrêmement coûteuses qui demandent une maintenance et des mesures de préservation systématiques. Les évaluations détaillées de l'état des structures jouent un rôle crucial dans la bonne gestion des ponts.

Notre équipe fait appel à des instruments de terrain, à des essais et à l'analyse par éléments finis pour mieux connaître le comportement des structures et pour produire une estimation réaliste de la répartition des charges dans le pont et ses éléments constituants. De telles mesures diagnostiques permettent à notre équipe de déterminer la réelle capacité portante des structures et d'établir un diagnostic des potentielles défectuosités, impossible à détecter autrement. WSP collabore aussi avec des fournisseurs techniques de premier plan, dans les cas qui nécessitent des essais de matériaux et l'évaluation de la corrosion des ouvrages.

Les diagnostics réalisés par WSP comportent notamment :

1. Évaluation de la résistance;
2. Évaluation de la résistance à la fatigue;
3. Examen des fissures;
4. Suivi du mouvement des structures;
5. Diagnostic des défauts/détériorations en place;
6. Évaluation de la tension dans les câbles;
7. Détermination des propriétés modales et des caractéristiques de la réaction dynamique;
8. Analyse des risques associés à la résonance;
9. Surveillance de la santé structurale;
10. Évaluation de la corrosion et essais de matériaux des structures existantes.

Nos techniques de diagnostic pour ponts, qui font appel à des instruments de terrain, à des essais de chargement, à la modélisation et à l'analyse par éléments finis, nous permettent d'évaluer la capacité réelle des structures, même les plus complexes, et nous aident à détecter leurs éventuelles défectuosités. Utilisées conjointement avec des technologies d'évaluation du degré de corrosion des structures, ces techniques non destructives nous servent à estimer, de manière proactive plutôt que réactive, la durée de vie utile restante d'un pont.

SURVEILLANCE ET RÉHABILITATION DES STRUCTURES

Nos équipes réalisent des évaluations détaillées des ponts existants, afin de concevoir des solutions novatrices pour leur réhabilitation. WSP jouit d'une vaste expérience dans une gamme diversifiée de méthodes de construction et nos services comprennent l'évaluation, la réfection, le renforcement et la reconstruction de ponts.

ÉVALUATION ET RÉFECTION PARASISMIQUES

À une époque où les planificateurs, les concepteurs et les ingénieurs cherchent de nouvelles façons de protéger leurs infrastructures et de prolonger leur durée de vie, l'ingénierie parasismique joue un rôle de plus en plus grand dans la conception et la réfection des ouvrages. Les nouveaux projets de ponts, de routes, de tunnels, de voies ferrées et de bâtiments, tout comme les travaux de réfection des ouvrages existants, doivent comporter des critères de conception parasismique, qui améliorent la résistance et la ductilité des ouvrages et limitent les éventuels dommages en cas de tremblement de terre.

S'appuyant sur leur expérience de conception parasismique et d'études de réfection dans le domaine des ponts, nos équipes emploient des modèles informatiques de pointe afin d'évaluer la réaction des ouvrages ainsi que les forces sismiques et les déplacements agissant sur les divers éléments de structure. Les conclusions de telles études servent à établir en grand détail les mesures à intégrer à la conception pour améliorer la performance de l'ouvrage en cas de séisme, afin qu'il résiste à ces forces et à ces déplacements. Les plans de renforcement parasismique s'appliquent à divers éléments structuraux individuels d'un pont. Ensemble, toutefois, ils contribuent à réduire les mouvements du tablier, à renforcer les piliers et à améliorer la stabilité des fondations.

NOS SERVICES COMPRENNENT :

1. Programmes d'entretien et d'exploitation;
2. Services d'inspection physique et de rapports d'état;
3. Évaluation et classification de charge et études du chargement;
4. Auscultations et inspections sous l'eau;
5. Plans de gestion des actifs à long terme;
6. Gestion des ouvrages non conformes;
7. Inspections particulières pour ouvrages en béton précontraint;
8. Surveillance de la santé structurale;
9. Essais des matériaux de structure;
10. Études de mise hors service ou de fin de vie.