Entrance Gateway Metrolink Bridge

Le pont Finback du Metrolink à Manchester a été conçu pour transporter les lignes de tramway du projet de la phase 3 du Metrolink au-dessus de la ligne ferroviaire active Manchester-Leeds Trans-Pennine. Ce projet a nécessité des solutions innovantes en raison de la complexité des contraintes du site, des exigences de sécurité et du besoin d'éviter les perturbations sur la voie ferrée très fréquentée. Au lieu de creuser un tunnel sous les voies, un pont en béton précontraint de type finback a été choisi, offrant une solution robuste et efficace.

La localisation du site dans le quartier de Moston, au nord-est de Manchester, signifiait que la ligne de tramway devait traverser quatre voies ferrées actives. La configuration ferroviaire précédente utilisait des jonctions au niveau du sol, mais pour la nouvelle ligne de tramway, une séparation des niveaux était nécessaire pour répondre aux normes de sécurité actuelles. La décision de conception visait également à minimiser les perturbations sur le réseau ferroviaire existant et à limiter les modifications des structures existantes, notamment le pont Thorp Road tout proche.

Les conditions du sol représentaient un autre défi. Le site de construction reposait sur 1,5 mètre de sol artificiel recouvrant des couches de ballast, de gravier, de galets et d’argile glaciaire ferme s'étendant jusqu'à environ 33 mètres sous la surface. Le design du pont a été soigneusement adapté à ces conditions géotechniques pour assurer la stabilité et la durabilité de la structure.

Le pont final mesure 131,8 mètres de long avec deux travées et présente une structure en caisson en béton précontraint avec une forme caractéristique de finback. La portée principale mesure 87,9 mètres et la travée arrière 43,9 mètres. La hauteur de la nervure varie de 4,5 mètres aux culées à 7,0 mètres au niveau du pilier central, et la semelle inférieure est prolongée latéralement pour supporter les rails du tramway.

Un aspect novateur de la construction résidait dans la méthode d'installation du pont. La structure a d'abord été construite parallèlement aux voies ferrées, à l’extérieur de la ligne de sécurité. Une fois achevée, l'énorme structure de 6 250 tonnes a été tournée de 21 degrés pour être mise en position finale lors d'une possession ferroviaire planifiée pendant un week-end.

La conception des fondations comprenait des pieux forés en béton armé de grand diamètre. Le pilier central reposait sur 28 pieux disposés de manière asymétrique pour répartir les charges. La culée est reposait sur 10 pieux, tandis que la culée ouest intégrait un radier et des câbles de précontrainte pour contrer les forces de soulèvement induites par la courte travée arrière.

La superstructure a été conçue avec une précision extrême. La conception en caisson permettait de résister aux forces de torsion causées par la courbe en « S » du tracé. Des diaphragmes internes contrôlaient les déformations, et des câbles de post-tension renforçaient la structure. Les effets de température et le comportement à long terme du béton (fluage et retrait) ont également été pris en compte.

Les systèmes de post-tensionnement jouaient un rôle clé dans la performance de la structure. Les câbles externes étaient protégés par des gaines graissées en HDPE, tandis que les câbles internes étaient placés dans des gaines ondulées remplies de coulis. Les opérations de tension ont principalement été effectuées à une extrémité, en raison des contraintes d'accès.

La rotation finale du pont a nécessité des structures temporaires complexes, incluant une pièce en acier à l'extrémité est, des rails coulissants avec revêtement en PTFE et des vérins hydrauliques précis. Tout au long du chantier, la géométrie et les charges ont été surveillées et ajustées pour assurer la sécurité et la précision.

En conclusion, le pont Finback du Metrolink est un exemple remarquable d'ingénierie et d'innovation. Il démontre comment des défis complexes peuvent être relevés grâce à des conceptions modernes et des méthodes de construction avancées. La réussite de l'installation avec un minimum de perturbations du trafic ferroviaire illustre l'efficacité de cette solution ingénieuse.