Viaduc de Pannes

Le viaduc de Pannes est un pont en arc bow-string français qui permet à l’autoroute A77 de franchir le canal d'Orléans et la rivière Bézonde sur le territoire de la commune de Pannes, dans le département du Loiret et la région Centre-Val de Loire.

Viaduc de Pannes
Géographie
Pays France
Région Centre-Val de Loire
Département Loiret
Commune Pannes
Coordonnées géographiques 48° 00′ 10″ N, 2° 40′ 44″ E
Fonction
Franchit le canal d'Orléans et la rivière Bézonde
Fonction Pont autoroutier
Itinéraire A77
Caractéristiques techniques
Type Pont en arc bowstring
Longueur 190 m
Portée principale 86 m
Largeur 37 m
Matériau(x) acier et béton
Construction
Construction 1999
Architecte(s) Alain Spielmann
Entreprise(s) construction génie civil : Dalla Vera ; construction métallique : Baudin-Chateauneuf
Géolocalisation sur la carte : France
Géolocalisation sur la carte : Loiret
Géolocalisation sur la carte : Centre-Val de Loire

Cet ouvrage est original par le fait qu’il ne comporte qu’un seul arc central à suspentes rayonnantes.

Il fut, à sa construction, avec le viaduc de Briare, l’ouvrage de ce type ayant la plus grande portée en Europe (86 mètres).

En 2000 il reçoit le prix des Plus beaux ouvrages du Syndicat de la construction métallique de France dans la catégorie ouvrages d’art[1]

Géographie

Le viaduc est situé à l'ouest de Montargis, à Pannes, à proximité de la sortie 18 de l'autoroute A77 et de la rue du pont de Feuillet.

Genèse du projet

L’autoroute A77, concédée à la société des autoroutes Paris-Rhin-Rhône (SAPRR) entre Dordives et Cosne-Cours-sur-Loire, franchit le canal d'Orléans et la rivière Bézonde puis le canal de Briare et la rivière la Trézée. Afin de constituer des éléments visuels forts du projet sur la section, le concessionnaire a décidé de construire deux arcs identiques pour franchir ces espaces de typologie et de longueurs similaires.

Caractéristiques générales

L’ouvrage est composé de deux structures : un arc bow-string visible sur et hors autoroute, au droit du canal, ouvrage typique des voies d’eau ; un pont à poutres continues, ouvrage discret et plus commun pour le franchissement de la rivière contigüe.

Le pont en arc présente une portée de 86 mètres. Le pont à poutres continues est quant à lui long de 104 m. Il comprend deux travées de 60 m et 44 m.

Le tablier est large de 37 mètres. Le profil en travers de cet ouvrage comprend une chaussée à quatre voies de 3,50 m, mais l’ouvrage a été conçu pour supporter à terme six voies.

Schéma du viaduc de Pannes

Les principaux intervenants
Le pont vu du chemin de halage, en bordure du Canal d'Orléans côté ouest
  • Maître d'ouvrage : SAPRR, direction de la construction, Lyon ;
  • Maître d'œuvre : Scetauroute, direction de projet d’A77 Montargis-Amilly ;
  • Architecte : Alain Spielmann ;
  • Études d’exécution (métal) : Baudin-Chateauneuf, EEG Lyon ;
  • Études d’exécution (génie civil) : IOA lexiq ;
  • Bureau d’études de contrôle : Setec TPI.
  • Entreprises principales : construction génie civil : Dalla Vera (mandataire) ; construction métallique : Baudin-Chateauneuf (cotraitant).
  • Entreprises sous-traitantes : Roland (terrassements) ; PMC/CIA (armatures) ; Chavigny (préfabrication) ; Presspali (fondations profondes) ; Cotra (étanchéité) ; Pont Équipement (corniche métallique, caillebotis, menuiserie) ; Sogam (glissières N4) ; ESTM (soudure sur site) ; ACTIF (peinture sur site).

Quantités et coût

Les quantités sont par nature d’indicateurs, respectivement pour les viaducs de Pannes et de Briare les suivantes :

IndicateurPannesBriare
Surface totale des tabliers5 550 m25 300 m2
Béton fondations profondes1 400 m3-
Béton appuis1 500 m32 400 m3
Béton tabliers950 m3920 m3
Charpente métallique1 700 t1 750 t
Protection anticorrosion16 550 m216 200 m2
Terrassements associés (remblai)8 000 m36 400 m3

Le coût final constaté des deux viaducs est de 99 millions de francs HT (valeur 1997), pour près de 11 000 m2 de tablier, soit un ratio d’environ 9 000 francs/m2.

Description de l'ouvrage

Fondations

Compte tenu des faibles caractéristiques des sols, les appuis sont fondés sur des pieux de diamètre 1 300 à 1 500 mm selon leur charge, avec des longueurs variant de 15 à 20 m.

Les appuis
Consoles accrochées sur le longeron

Les piles courantes des ouvrages d’accès sont constituées, pour chaque tablier, d’un fût circulaire de 2,70 m de diamètre, coiffé d’un chevêtre du type "marteau" de 3,50 m de hauteur.

Les piles culées comprennent en outre un appui central de forme tronconique, de diamètre 5,10 m en partie supérieure et 4,20 m à l’encastrement. Le fût central est creux et l’épaisseur moyenne de la paroi est de 0,50 m.

Les appuis extérieurs reçoivent d’un côté les ouvrages d’accès, et de l’autre côté les poutres latérales du bow-string. L’appui central reçoit le caisson inférieur – ou tirant – du bow-string.

Les culées sont de conception classique : chevêtre sur poteaux de section rectangulaire.

L’arc et le tablier
Structure du pont bow-string de Pannes

L’arc métallique axial est relié au tablier par une double nappe de neuf haubans (ou suspentes) réalisant une suspension centrale dans l’axe de l’autoroute entre les deux sens de circulation.

Transversalement sur le tirant, viennent se souder des pièces de pont de 11 m de long le reliant aux longerons. Elles sont espacées de 3,30 m. L’ouvrage se termine par des consoles de 3,50 m, donnant au pont une largeur d’environ 35 m. Le tirant, d’une longueur entre appuis de 86 m, est constitué d’un caisson de 4,80 m de large et 2,05 m de haut. Les semelles et les âmes sont constituées de tôles de 30 mm. Des raidisseurs sont disposés tous les 3,30 m.

Le caisson constituant l’arc présente une largeur de 2,30 m pour une hauteur de 1,50 m. Des tôles de 35 mm forment les semelles et 30 mm pour les âmes. Des raidisseurs sont prévus tous les 5,00 m. L’ouverture maximale entre l’axe du tirant et l’axe de l’arc est de 14 m conduisant à des longueurs de hauban variant de 2,75 m à 8,71 m.

Les haubans sont reliés à l’ouvrage par un système de chapes et ridoirs.

Les ouvrages d’accès

Les tabliers sont du type bipoutre à pièces de pont. La hauteur des poutres métalliques est de 1,75 m. Les tabliers ont une largeur utile de 14,00 m et sont constitués d’une bande d’arrêt d’urgence (BAU) de 3,00 m, trois voies de 3,50 m et d’une bande dérasée de gauche (BDG) de 0,50 m.

Les dispositifs de sécurité sont des barrières de type BN4, des corniches caniveaux métalliques équipent les bords extérieurs des tabliers.

Conception

Du fait de la complexité de la structure, plusieurs niveaux de modélisation se sont imposés. En particulier, un modèle tri-dimensionnel avec calcul aux grands déplacements, a été réalisé pour la vérification de l’ouvrage dans le cas de charge accidentel; le modèle a été particulièrement affiné pour l’étude des naissances de l’arc.

Construction de l’ouvrage

Ouvrages d’accès

Le principe des coffrages perdus, constitués de prédalles préfabriquées de 9 cm d’épaisseur, a été retenu pour la construction hourdis. Cette disposition a permis de réduire les difficultés liées à l’utilisation d’un équipage mobile traditionnel pour un ouvrage à pièces de pont, et plus particulièrement pour le viaduc de Pannes qui est courbe en plan.

Ceci a permis également de réduire de façon significative les délais de réalisation de la dalle.

Les bow-strings
Arc, haubans et barrière de sécurité

Le bow-string de Pannes a été construit de manière classique sur cintres et étais.

Le tirant est constitué de sept tronçons d’un poids variant de 60 tonnes pour le pied d’arc à 70 tonnes pour un tronçon courant de longueur maximum de 15 m.

Les trois premiers tronçons de chaque rive sont pré-assemblés au sol. Cet ensemble d’un poids d’environ 200 tonnes et d’une longueur de 40 m a été mis en place avec une grue de 400 tonnes. La mise en place du tirant s’est déroulée sur deux jours.

L’arc, composé de quatre éléments de longueur moyenne de 25 m et pesant 50 tonnes, est posé sur trois tours d’étaiement. Une partie des longerons et des pièces de pont a dû être posée avant le montage complet de l’arc, car ils se situent dans une zone qui devient inaccessible aux engins de chantier de grand gabarit.

Le décintrement de l’ouvrage se réalise lors de la mise en tension des suspentes et de leur prise en charge du poids propre.

Pour approfondir

Bibliographie
  • Faïz Belblidia, Bow-string sur A77, présenté à La technique française du béton. The first fib Congress. Osaka, Japan - AFGC - 2002.
  • Robert Dubois, Des bow-strings à arc central sur les autoroutes A20 et A77, Bulletin ponts métalliques, 2003, no 22.
  • Jean-Philippe Ehrhardt, Des bow-strings jumeaux sur l'autoroute A77, Travaux, , no 771.
  • Serge Montens, Les plus beaux ponts de France, Bonneton, Paris (France), (ISBN 2862532754), 2001, p. 106-107.

Articles connexes

Lien externe

Notes et références
  • Jean-Philippe Ehrhardt, Des bow-strings jumeaux sur l'autoroute A77, Travaux, , no 771.
  1. Usinor, Les carnets de l’Acier : Palmarès Acier 2000, , 17 p.
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