Comment construire un pont?

Cet article vous guidera sur la façon de construire un pont.

Composants des ponts à construire par étapes :

Un pont comprend les composants suivants, qui doivent être construits par étapes, les unes après les autres. La construction de la sous-structure dépend de l'achèvement des fondations. De même, la construction de la superstructure dépend de l'achèvement de la sous-structure. Par conséquent, la construction de ces composants doit être abordée dans le bon ordre.

(une fondation

b) Pieux de sous-structure, culées et murs en ailes

c) Roulements

d) Superstructure

(i) les poutres

(ii) dalle de pont

(iii) Protège-roues, dalle de trottoir, balustrades et couche d'usure.

Travaux annexes pour les ponts à entreprendre simultanément:

Les travaux auxiliaires pour les ponts, tels que les travaux de terrassement et de protection des approches, les digues de guidage, etc., doivent être entrepris en même temps que les travaux du pont principal.

Principaux éléments des travaux pour les ponts nécessaires (non affichés dans l'ordre approprié):

Pour les ponts en béton armé et précontraint:

(i) Fournir des piles et un chapeau de pile.

(ii) Fournir la base de la fondation en construisant une île, un cofferdam, etc. dans une faible profondeur d'eau et en posant un bord tranchant pour la fondation d'un puits.

(iii) Caissons flottants et mis à la terre en eau profonde.

(iv) Naufrage, bouchage et remplissage de sable dans les puits, y compris les bouchons de puits.

(v) Coffrage pour fondation et coffrage et centrage pour sous-structure.

(vi) Pliage et mise en place de renforcement dans la fondation et l'infrastructure.

(vii) Travaux de maçonnerie et de béton dans les fondations et les infrastructures.

(viii) Centrage, coffrage, pose de poutres de renforcement et de coulée (pour les poutres en PSC après pose de câbles HT) ou de composants de voûte de fonte.

(ix) Coulée de la dalle de pont sur les poutres (pour les poutres en PSC après montage / lancement si nécessaire).

(x) Roulements / charnières de fixation pour arches / joints de dilatation, etc.

xi) Ouvrages divers tels que WC, garde-corps, travaux de terrassement dans les approches, travaux de protection, digues de guidage (le cas échéant), etc.

Pour les ponts en acier:

(i) Fournir une base pour la fondation en construisant une île, un cofferdam, etc. dans une eau peu profonde, en posant un bord tranchant pour une fondation de puits.

(ii) caissons flottants et mis à la terre en eau profonde.

(iii) Coffrage de base et coffrage et centrage pour la sous-structure et la superstructure (le cas échéant).

(iv) Pliage et mise en place de renforcement dans la fondation, la sous-structure et la superstructure (le cas échéant).

(v) Travaux de maçonnerie dans les fondations et les infrastructures.

(vi) Travaux de béton dans les fondations, les sous-structures et les superstructures (le cas échéant).

vii) Aciérie en superstructure

(viii) Fabrication et montage de poutres, fermes, arcs (pour les ponts à haubans ou suspendus après la fixation de câbles, bretelles, etc.).

(ix) Fournir un platelage en béton ou en acier si nécessaire.

(x) Roulements / charnières de fixation pour arches / joints de dilatation.

xi) Ouvrages divers tels que WC, balustrades, travaux de terrassement dans les approches, ouvrages de protection, digues de guidage (le cas échéant), etc.

Toute construction de pont implique les sous-titres généraux sous-indiqués pour exécuter les travaux:

(a) Bureau de chantier, base de vente, etc. et personnel pour gérer ces établissements.

(b) Matériaux de construction et dessins d'exécution nécessaires à la construction des composants du pont.

d) Travaux - qualifiés et non qualifiés pour exécuter les travaux.

e) Personnel technique pour superviser les travaux.

Par conséquent, une bonne planification doit être faite dès le départ pour la construction du bureau de chantier, le commanditaire, etc., la collecte des matériaux, les dessins d'exécution, les machines, le T & P, les matériaux auxiliaires, la mobilisation de la main-d'œuvre, de manière progressive, au fur et à mesure leurs services sont requis etc.

À cette fin, une technique de planification PERT / CPM est très utile car ces méthodes indiquent l’inter-fiabilité des différentes activités, ainsi que le chemin critique ou l’activité critique qui est le facteur décisif pour l’achèvement du projet à terme.

Après la construction du bureau de chantier, du groupe de commerce, etc., ainsi que la collecte des matériaux et des dessins d'exécution des fondations, ces travaux peuvent être entrepris en priorité. D'autres travaux peuvent être entrepris dans l'ordre approprié, conformément au programme établi à cet égard.

Tous les travaux doivent être réalisés conformément aux dessins, aux spécifications et aux règles de l'art. Avant de décrire les travaux de construction du pont, décrivez les travaux généraux nécessaires à la construction des fondations sur la superstructure, à savoir:

a) Coffrage et centrage,

(b) Flexion et mise en place de renforcement,

c) le bétonnage,

(d) Les traitements de bétonnage, etc. sont discutés.

Coffrage et centrage:

Les coffrages doivent être suffisamment solides pour supporter les charges de béton et d’ouvriers, la pression de liquide du béton fraîchement posé et l’effet de choc causé par le pilonnement ou les vibrations. Le coffrage doit être suffisamment étanche à l'eau pour empêcher l'absorption d'eau du béton ou les fuites de boue de ciment ayant pour effet la porosité et le nid d'abeilles du béton.

Le formulaire doit être fidèle à la ligne et aux niveaux. Les formulaires doivent pouvoir être retirés facilement de la surface de béton sans être endommagés. À cette fin, les formulaires peuvent être recouverts d’une fine couche d’huile minérale, de solution propriétaire de savon noir ou de lavis blanc.

Les étais de centrage doivent être capables de supporter la charge permanente du béton, y compris la charge vive de construction. La base sur laquelle reposent les supports doit également être suffisamment sécurisée pour supporter les charges qui s’y posent. Le centrage doit être entretenu longitudinalement et transversalement avec des entretoises diagonales.

L'enlèvement des formes doit être effectué lorsque le béton a atteint une résistance suffisante. Vous trouverez ci-dessous le calendrier général de l'enlèvement des coffrages et des accessoires pour béton à base de ciment, lorsque du ciment Portland ordinaire est utilisé.

(a) Coffrage pour les faces verticales de tous les éléments de structure - 1-2 jours

(b) Coffrage pour dalle (avec accessoires laissés sous) - 3 jours

c) Coffrage de poutres (avec les accessoires laissés dessous) - 7 jours

d) Accessoires sous la dalle :

(i) Pour des portées allant jusqu'à 4, 5 m - 7 jours

(ii) Pour des portées supérieures à 4, 5 m - 14 jours

e) accessoires sous les poutres et les arches:

(i) Pour des portées allant jusqu'à 6, 0 m - 14 jours

(ii) Pour des portées supérieures à 6, 0 ″ m - 21 jours

Plier et placer l'armature:

Tous les renforts doivent être exempts d'écailles, de rouille, de couches de peinture, d'huile, de boue, etc. avant de se plier. La flexion des barres nécessite une main-d'œuvre qualifiée. Le cintrage des barres peut être effectué en fixant la barre entre deux tiges de fer entraînées dans une plate-forme en bois.

Le rayon de courbure requis d'une barre peut être obtenu en pliant la barre autour du mandrin de diamètre requis fixé dans la broche de fer. La force requise pour plier les barres est appliquée par un levier en tube creux. Les barres doivent être pliées à l’état froid.

La mise en place et la fixation de l'armature doivent être conformes aux dessins détaillés approuvés, avec une couverture adéquate pouvant être maintenue en utilisant des blocs préfabriqués d'épaisseur appropriée en mortier de ciment-sable dans une proportion de 1: 2 avec un fil de liaison torsadé au centre.

Lors de la mise en place du renforcement, ces supports sont liés par le fil avec le renforcement. Les tours doivent être de longueur adéquate et décalés autant que possible afin de minimiser les faiblesses de chaque section.

Bétonnage:

Le béton doit être fabriqué avec des agrégats grossiers, du sable de module de finesse approprié, de la bonne eau et du ciment frais. Le rapport eau-ciment doit être aussi faible que possible du point de vue de la résistance, mais du point de vue pratique, à savoir la maniabilité, une valeur raisonnable du rapport E / C doit être adoptée.

Le mélange de béton doit être maniable, sinon le béton sera poreux et peigné à la noisette. Le béton poreux absorbe plus d'humidité de l'atmosphère et cette humidité devient un électrolyte et une source de corrosion.

Le béton doit être mélangé dans un malaxeur après avoir pesé tous les ingrédients du béton. La quantité d’humidité présente dans les agrégats grossiers et fins doit être déterminée fréquemment et la quantité d’eau à ajouter au mélange doit être ajustée en conséquence, en tenant compte de la quantité d’eau présente dans les agrégats de manière à maintenir la conception W / C ratio sans effet.

Dans la construction de ponts, du béton contrôlé est utilisé. Par «béton contrôlé», on entend le béton contrôlé à chaque étape et dans lequel les proportions de ciment, d'agrégats fins, d'agrégats grossiers, d'eau et d'adjuvants (le cas échéant pour augmenter l'ouvrabilité) sont prédéterminées en laboratoire en poids sur la base de la la force de la cible et l'ouvrabilité requise.

La «conception du mélange» est l'élément le plus important du béton contrôlé.

Par conception de mélange, on entend la détermination des quantités d'ingrédients dans le mélange en vue d'atteindre la résistance moyenne cible pour chaque qualité de béton. «Ciment Béton (brut et armé) et (Béton post-tendu)» spécifient les résistances moyennes cibles par rapport à chaque qualité de béton standard.

Pour l’échantillonnage et l’essai du béton, une approche statistique sera adoptée. Une procédure d'échantillonnage aléatoire doit être suivie afin que chaque lot de béton ait une chance raisonnable d'être testé.

La fréquence minimale d'échantillonnage de chaque qualité de béton doit être d'un cube d'essai de 150 mm pour deux mètres cubes de béton pour les 300 premiers ^m3 de béton ou de béton dans la première travée principale du pont, la valeur la plus courte devant être réduite à un essai. cube pour chaque 3 m ³ pour les travaux ultérieurs.

Le béton doit être placé dans l'ouvrage réel peu de temps après le mélange, de sorte qu'aucun réglage initial ne soit effectué. La mise en place du béton doit être effectuée avec soin de manière à éviter toute ségrégation des ingrédients et le déplacement de l'armature ne se produit pas lors du bétonnage de la partie inférieure d'une structure profonde, telle que la semelle inférieure et la partie inférieure de la nappe de poutres en PSC d'une profondeur supérieure à 2, 0 mètres des goulottes attachées avec des trémies doivent être utilisées et le béton doit être abaissé dans ce cas.

Pour produire un béton uniforme et dense, un compactage approprié et contrôlé est également essentiel. Le béton doit s'écouler uniformément et en quantité suffisante sur toutes les parties des formes de structure pour lequel les dispositions appropriées de coulée, de pinçage, de compactage et de vibration doivent être prises.

Les vibrateurs à aiguille doivent être utilisés pour les sections larges et de faible profondeur telles que coloration de puits, bouchons de puits, piliers, dalles de pont, etc. Les vibrateurs de forme doivent être utilisés lorsque la structure à bétonner est mince et profonde, comme dans les poutres PSC.

Si de telles structures sont mises en vibration par des vibrateurs à aiguilles, elles peuvent endommager les gaines de précontrainte ou entraîner le déplacement de l'armature non tendue. Des dommages sur la gaine peuvent permettre à la boue de ciment de pénétrer, bloquant ainsi les câbles de précontrainte.

Le déplacement du ferraillage non tendu peut réduire le revêtement, ce qui entraîne une corrosion si celui-ci est inadéquat. La présence de fentes d’inspection à des intervalles appropriés au niveau de la bride inférieure et de la bande garantit que le béton coule vers toutes les pièces.

Durcissement du béton :

L'hydratation du ciment nécessite la présence d'humidité. Un durcissement correct des structures en béton par l'eau est donc nécessaire après leur coulage. En règle générale, une période de durcissement de sept jours est la durée minimale spécifiée, mais une période de durcissement plus longue est bénéfique pour les structures en béton.

Le durcissement des surfaces planes telles que le capuchon de puits, la dalle de pont, la couche d'usure, etc. peut être durci en attendant de l'eau mais les accumulations ne peuvent pas s'accumuler, telles que les surfaces verticales de coloration de puits, les puits de piliers et piliers, le capuchon de piliers, la face verticale, le bulbe inférieur, etc. On peut faire durcir les poutres en béton en les enveloppant de sacs de jute et en les aspergeant d’eau. L'eau de cure doit être la même que celle utilisée pour le mélange du béton.

Disposition des fondations:

Avant le début des travaux de fondation, le tracé des fondations doit être correctement établi et vérifié par un personnel technique indépendant, car toute erreur à cet égard entraînerait des problèmes lors de la construction de la superstructure, en particulier dans les poutrelles préfabriquées / préfabriquées.

Pour les structures terrestres telles que les viaducs et les ponts, il est possible de définir l’axe de fondation par mesure directe, mais pour les fondations dans des rivières ou des cours d’eau, une telle mesure directe n’est pas possible et, par conséquent, une mesure indirecte comme indiqué à la Fig. 24.1 être entrepris.

Une ligne de base est posée sur les rives du fleuve et sur cette ligne de base, les distances des lignes de fond des fondations posées sur le sol, telles que 1 ', 2', 3 ', 4', etc.

Les lignes médianes réelles des fondations dans la rivière, telles que 1, 2, 3, 4, etc., sur un sol aménagé par îlots, batardeaux, etc., sont définies par l'utilisation d'un théodolite placé sur chaque ligne médiane à terre et la ligne centrale respective de la fondation réelle dans la rivière est obtenue en définissant un angle de 45 degrés avec la ligne de base.

Les lignes médianes des fondations ainsi fixées dans les rivières doivent être vérifiées en plaçant le théodolite sur ces lignes médianes et en mesurant l'arrière à 45 degrés avec l'axe du pont pour couper les lignes médianes à terre.

Construction de fondations:

Après la mise en place des lignes centrales des fondations, les travaux de fondation peuvent être entrepris. Pour les fondations sur le sol, on adopte soit des fondations à radier ouvertes, soit des fondations sur pieux. Les détails de raff, fondations.

Le radier de base peut être coulé après le coffrage, la mise en place des armatures, puis le bétonnage. En règle générale, un radier en béton de base (1: 4: 8) de 75 mm d’épaisseur est prévu pour faciliter le montage des armatures.

Construction de la sous-structure :

Leur emplacement définitif sur le pieu ou le chapeau de puits doit être effectué après avoir dûment pris en compte le changement de centrage du groupe de pieux lors de la conduite ou lors du basculement et du déplacement des puits lors du naufrage.

Construction de la superstructure :

La construction d'une dalle pleine, d'une poutre en T et d'une dalle, etc. implique le travail de coffrage, le centrage, la pose de l'armature, etc. Certains types spéciaux de superstructures sont décrits dans les paragraphes suivants.

Deck-Box Decks:

La dalle de soffite et les nervures des ponts à poutres en caissons creuses RC sont moulées au-dessus du coffrage et des cratères au niveau du lit. Pour la dalle de tablier, le coffrage est supporté par la dalle de soffite. Pour enlever ces coffrages, des ouvertures dans les traverses intermédiaires et des trous d'homme dans la dalle de soffite sont fournis. Les petits trous (diamètre 40 à 50 mm) sont généralement maintenus dans la bande à certains intervalles pour la ventilation des boîtes creuses.

Les ponts en caissons à poutres en béton précontraint sont généralement prévus pour des travées de dimensions moyennes lorsque le franc-bord est élevé pour des raisons de navigation ou lorsque la profondeur de l’eau est importante pour laquelle le centrage conventionnel n’est pas possible. Dans de tels cas, la méthode de construction en porte-à-faux est adoptée (Fig. 24.2).

Cette méthode envisage la construction du pont en porte-à-faux et est donc appelée «construction en porte-à-faux». Après la coulée de la tête de pilier ou de la tête de marteau (comme on l'appelle parfois en raison de sa forme) par coffrage et centrage à partir du pilier / du puits, la précontrainte de la scène est effectuée.

Ensuite, l’équipement de la construction en porte-à-faux, appelé constructeur de ponts, est placé sur un rail au-dessus du pont déjà coulé, c’est-à-dire une tête de marteau. Le constructeur de ponts repose sur des roues sur des rails et peut être avancé si nécessaire.

Au-dessus de la tête du marteau, les deux unités du constructeur de ponts sont interconnectées et maintiennent ainsi la stabilité tout en supportant le poids de la première unité projetée des deux côtés de manière symétrique. Fig. 24.2a.

Les coffrages pour la dalle de soffite, les côtés des poutres et la dalle de pont sont tous suspendus au constructeur du pont. Même la plate-forme pour les ouvriers lors du bétonnage et de la précontrainte est suspendue aux constructeurs du pont par des bretelles. Le bétonnage de tout le caisson, c'est-à-dire de la dalle de soffite, des nervures et de la dalle de pont, est réalisé en une seule opération.

Après la coulée de l'unité no. 1 des deux côtés à l'aide du constructeur de pont, comme illustré à la Fig. 24.2 (a), les câbles de précontrainte sont sollicités et ancrés à l'extrémité libre de l'unité n ° 1, lorsque le béton atteint la résistance requise. Le formulaire est libéré de l'unité no. 1 des deux côtés.

Pour faciliter le retrait du coffrage, les constructeurs de ponts sont soutenus par des vérins et maintenus dessus jusqu'à la libération du coffrage. Pour la libération du coffrage, les vérins sont retirés et le constructeur du pont est placé sur des roues au-dessus de voies ferrées placées sur le pont déjà bétonné.

Lorsque le coffrage est libéré, les deux constructeurs de ponts, maintenant sur rails, sont déplacés vers l’aide du treuil jusqu’à la tranche suivante. 2 de chaque côté simultanément. La stabilité du constructeur de pont par rapport à son propre poids (y compris le coffrage, la plate-forme de travail, etc., ainsi que le poids du béton vert de l'unité à couler et la charge utile active) est maintenue par des tirants en acier reliant le constructeur du pont à une extrémité. et R.

SJ placé sous le soffite de l'unité déjà bétonnée. Le coffrage est fixé à l'unité no. 2 et ms renfort, câbles etc. sont placés en position et unité no. 2 des deux côtés est bétonné simultanément.

Ce processus, à savoir la libération du coffrage, le déplacement du constructeur de pont vers l’unité suivante, la fixation du coffrage, le renforcement MS et les câbles HT, le bétonnage et la précontrainte est répété pour chaque unité ou segment jusqu’à ce que l’ensemble du porte-à-faux soit coulé des deux côtés. La précontrainte d’étape réalisée après la coulée de chaque segment rend le porte-à-faux déjà construit suffisamment solide pour supporter la charge nominale à chaque étape.

La méthode de construction est très rapide, évitant l’érection de centrage et d’échafaudages ou l’utilisation de fermes de lancement. Le constructeur de ponts et le coffrage qui y est attaché peuvent être utilisés encore et encore, ainsi que dans certains autres ponts similaires pour lesquels les économies de coûts de coffrage et de centrage sont considérables bien que le coût initial du constructeur de ponts soit élevé.

Compte tenu de tous les aspects, la construction en porte-à-faux pour les ponts d’envergure moyenne est très en vogue de nos jours.

Construction de ponts en arc :

Pour les ponts en arc en arcade, le coffrage et le centrage sont les opérations les plus difficiles, car les ponts en arc sont principalement construits sur des gorges où le niveau du lit est très bas et, de ce fait, il est impossible d'établir un centrage à partir du lit. Un certain nombre de méthodes sont utilisées pour le centrage en évitant l’érection du lit de la rivière. Certaines méthodes sont illustrées à la Fig. 24.3.

Sur la figure 24.3 (a), la ferme préfabriquée a la forme de la membrure supérieure qui coïncide avec le soffite de la voûte plantaire. La ferme est amenée en position 1 puis abaissée en position 2 au moyen de deux tours de manœuvre A et B placées sur l'une des deux rives.

Sur la Fig. 24.3 (b), l’envergure de l’arcade étant plus grande, deux arches séparées sont utilisées et abaissées par les derricks A et B comme indiqué. La figure 24.3 (c) montre la technique de centrage adoptée pour la construction du pont Coronation Bridge sur la rivière Teesta sur le NH 31 (Bengale occidental).

Le centrage de A à B et de C à D était soutenu par des liens en acier et la nervure de l'arc sur ces parties était moulée. Par la suite, une arche en acier léger entièrement fabriquée a été placée sur la nervure de la voûte déjà coulée et toujours soutenue par les liens.

Ensuite, le bétonnage de la partie centrale de la nervure de l’arcade a été effectué par centrage et le travail de coffrage a été suspendu à l’arcade. Le centrage pour la construction de la nervure en arc sur la figure 24.3 (d) est suspendu aux câbles supportés par des tours et ancrés dans le sol comme dans un pont suspendu.

Après le montage du coffrage, la coulée de la nervure de l'arc peut être entreprise après la pose du ferraillage. Le renfort des butées pour les arcs fixes ou le renfort des charnières lors de la mise en suspension des arcs articulés doit être prévu dans les nervures arquées avant la coulée de la nervure.

Les murs pour les arcs remplis d'allège ou les colonnes pour les arcs d'allège ouverts peuvent être construits à partir des nervures de l'arc et le pont est disposé au-dessus de ces murs ou colonnes. Le pont peut être constitué d'une dalle de pont reposant sur des poutres longitudinales et transversales.