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Le viaduc de Colombes  (92)

Un défi en béton de 580 m de long !

Edifié en 1934, le viaduc de Colombes est parfaitement représentatif d’une architecture des années 30 en béton armé avec ses hauts piliers arrondis, en forme de colonnes sculptées de cannelures. Agressions du temps, agressions chimiques, techniques de construction de l’époque, usures dues à des passages de train permanents, il était plus que temps de rénover et de réhabiliter ce qui fut en son temps un ouvrage d’art conçu par l’ingénieur Van Den Wall.

Avec les chemins de fer au XIXe siècle naît un nouveau genre d’ouvrages d’art : les viaducs ferroviaires. Empruntant le mot viaduc à l’Antiquité et à un fort passé historique architectural, ces derniers ont souvent été réalisés par de très grands concepteurs, le plus souvent des ingénieurs, dans des matériaux variés : pierre, métal et bien sûr en béton, un matériau nouveau et d’avenir à l’époque. C’est le cas pour le viaduc de Colombes exécuté en béton armé et poutrelles métalliques. Dans les années 30, ces viaducs étaient conçus en fonction du poids des convois de l’époque, impliquant une pente de 15 mm par mètre et une courbe au rayon inférieur à 500 m.

D’une hauteur variant de 4 à 6 mètres pour une largeur de 21 m et une longueur de 580 m, ce viaduc est agencé avec 117 tabliers isostatiques composés de béton armé à poutrelles enrobées. Depuis sa construction, ce dernier a été soumis à des conditions d’usage en constante évolution : plus de trafic, des trains différents, plus longs, plus lourds ; mais aussi à des conditions climatiques urbaines souvent agressives pour les matériaux : émanations chimiques diverses, cycles gel/dégel, pollution… De surcroit, au début du siècle dernier, l’enrobage des aciers était moins important qu’aujourd’hui. Epaufrures, fissurations, carbonatation des bétons, problèmes d’étanchéité, corrosions des aciers ont ainsi été diagnostiquées sur l’ensemble du  viaduc.

Des contraintes techniques

et logistiques lourdes

 

La localisation du viaduc dans un secteur fortement urbanisé, avec de nombreux logements, a fortement impacté sur les conditions de travail du chantier et les décisions de réparation. Une forte circulation automobile et piétonnière alentour, plus de 1000 voyageurs par jour, la présence de parkings qu’il était impossible de fermer totalement sous l’ouvrage, problèmes d’accès, délais tendus, réparations en condition de circulation des 2 x 2 voies, (le trafic n’a jamais été interrompu), phasage très précis et complexe par zones, sécurité et confort des riverains… ont été autant de paramètres à prendre en compte lors du déroulement des travaux commencés le 31 mars 2014 et prévus jusqu’en septembre 2015.

« Le viaduc présentait des problèmes d’épaufrures. Les enrobages se désagrégeaient, les aciers de structure s’oxydaient et provoquaient l’éclatement du béton. Sans oublier que les vibrations des trains occasionnaient des fissurations internes souvent invisibles de l’extérieur. Il a fallu ainsi sonder quelques 23 000 m2 de surface avant d’envisager d’entrer dans la phase travaux », explique le représentant de la SNCF.  Ces derniers ont consisté prioritairement par des réparations en sous face du tablier, soit 18 000 m2 de ragréage PCI (dont 50 % de pertes lors de la projection) après avoir ré-épinglé un treillis soudé. « 20 m2 par jour en projection sur 5 cm d’épaisseur… Un travail de titan sur nacelle ! » Puis par le rétablissement des poutres du tablier au niveau de la gare : réparation en sous face et traitement du béton armé par passivation des aciers apparents sur les petites surfaces, les grandes surfaces de plus de 10 m2 étant traitées en hydro-démolition ; ragréage, traitement des garde-corps, traitement des fissures par injection… le tout échelonné en plusieurs phases afin de permettre la continuité du bon fonctionnement de la gare et l’usage par les voyageurs. « Le plus délicat, explique Lorraine Morlot, ingénieur de travaux chez POA, a été d’assurer la protection environnementale. Nous avons du utiliser une trémie à vis alimentant une pompe à béton pour une projection par voie sèche qui offre l’avantage de tirer en 3 heures. Plus contraignante au niveau des pulvérisations de particules dans l’air, cette technique nous a obligé de créer de véritables sas étanches tout autour des zones de travail. »

La régénération de ce viaduc, méticuleuse et technique, illustre bien les travaux effectués fréquemment  dans le secteur ferroviaire. Elle témoigne également d’un respect architectural patrimonial réel. La RFF et la SNCF, maîtres d’ouvrages et maîtres d’œuvres, ont confié ce projet, après deux procédures d’appel d’offres distinctes, l’une pour la réparation du tablier, l’autre pour celle des poutres de quais, aux entreprises POA* (Pathologie Ouvrages d’Art), LANG TP, et COLAS, soit un investissement de plus de 6 m€.

« Le second marché, constitué par la partie supérieure a été réalisé sur quatre week-end et de nuit, poursuit Lorraine Morlot. Il a nécessité la présence de plus de cent personnes pour la démolition et la reconstruction des joues de quai sur 230 m de long. Rien que cette 2e phase représente un investissement de 1 m€. S’ajoutent à cela des renforcements en fibres de carbone et l’étanchéité. Tous les produits utilisés sur le chantier ont été préalablement validés par la SNCF. »

Des réparations hautement soignées

et durables

 

En effet, après accord de la SNCF, l’entreprise POA a opté pour une gamme de produits PCI de BASF du fait de la plus grande souplesse de mise en œuvre sur chantier de ces derniers et de la durabilité des réparations entreprises. Ainsi la passivation des aciers a été réalisée à l’aide du Nanocret AP, un primaire de passivation et couche d’accrochage faisant preuve d’une excellente propriété inhibitrice de corrosion qui restitue un environnement à fort PH lors de son application en épaisseur filmogène. En fonction de la demande de la SNCF, les bétons utilisés étaient à fort dosage en silice (RIG) afin de permettre une prise accélérée et un talochage immédiat. Les tiges filetées ont été fixées à l’aide d’un scellement chimique PCI Barrafix 920 qui, grâce à sa formulation prête à l’emploi, scelle de manière extrêmement rapide les armatures dans le béton armé tout aussi bien que dans les éléments creux tout en offrant une excellente résistance et une très grande adhérence au support. Les réparations structurelles les plus profondes ont été réalisées à l’aide d’un mortier de réparation traditionnellement destiné aux ouvrages d’art et de génie civil, le Polycret 317 qui convient à ce type de travaux jusqu’à 70 mm de profondeur. Utilisé fréquemment pour des ouvrages en présence d’eau (soit par destination, soit par localisation), il offre une résistance rare aux cycles gel/dégel, et aux sulfates et sels de déverglaçage. En outre, sa formulation intègre un système de compensation de retrait et l’incorporation de fibres spécifiques, tandis que sa thixotropie lui permet de compenser des éclats ou accidents de profondeur importante tout en adhérant très fortement au support. Les fissurations de moindre profondeur ont été réparées à l’aide du Polycret 423 Rapid. Un produit récent dans la gamme dont la prise extrêmement rapide en fait un atout considérable en termes de logistique. Facile à appliquer pour des épaisseurs allant de 5 à 50 mm, il peut être recouvert seulement au bout de quatre heures.

Le chantier du viaduc de Colombes a également été une première pour BASF, concepteur des produits PCI, avec le PCI Barraseal 550 VP 15. Ce liant hydraulique flexible, utilisé pour des ouvrages nécessitant une imperméabilisation ou une protection flexible, résiste parfaitement aux eaux douces ou usées, aux liquides modérément acides, il est perméable à la vapeur d’eau, laisse respirer le support et résiste aux cycles gel-dégel. C’est néanmoins la première fois qu’il est utilisé à une aussi grande échelle en France, puisqu’il a fallu recouvrir près de 15 000 m2, ceci afin de ponter les fissures. Sa finition gris clair est proche de la couleur du béton initial. Il nous faudra néanmoins attendre septembre 2015 et la fin du chantier pour juger de l’effet esthétique de l’ensemble !

 

Fiche chantier

 

Projet : Régénération du viaduc de Colombes

Nature du chantier : Régénération des sous faces du Viaduc de Colombes, encorbellements et Tablier

Maître d’ouvrage : Réseaux Ferré de France                                                  Direction Régionale Ile de France

Maître d’oeuvre : Bernard Desmoulin, Architecte DPLG (Paris)

Maitrise d’ouvrage déléguée : SNCF, SNCF Infra-Projets Système Ingénierie. Pôle Maitrise d’ouvrage Mandatée Ile de France

Maîtrise d’œuvre générale : SNCF, Infrapôle Paris Saint Lazare

Maitrise d’œuvre études :  SNCF Infra-Prijets Système

 Ingénierie, Ingénierie Nord Paris, Groupe Ouvrages d’Art

Entreprises en charge des travaux : Regroupement POA/LANG TP

Montant total de l’opération : 3 millions d’euros

Surface de béton traitée : 3 000 m²

Produits BASF : PCI Barrafix 920, PCINanocret AP, PCI Polycret 423 Rapid de classe R4, PCI Polycret 317 de classe R3, PCI Barraseal 550 VP 15.

Durée des travaux : Mars 2014 - Septembre 2015.

Coup d’œil sur POA

 

*POA (Pathologie Ouvrages d’Art), créée en 1990, est spécialisée dans la réparation des ouvrages d’art et exerce particulièrement en Région ile de France offrant des services de réparation et renforcement des structures, d’équipement et d’entretien d’ouvrages anciens ou neufs et d’intervention en travaux d’urgence.

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