Mise à jour technique pour le célèbre pont des chaînes de Budapest

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Les appuis et les joints de dilatation ont été adaptés à la structure historique du pont

Le pont des chaînes sur le Danube à Budapest est un symbole national. Tout le monde dans le pays connaît le plus ancien et le plus célèbre des 9 ponts de la capitale, toutes les parties concernées ont donc été sensibles à la rénovation complète.

Le pont à chaînes mesure près de 15 m de large et 380 m de long. Dans le cadre de la rénovation et de la remise en état des structures porteuses en acier, les appuis et les joints de dilatation du pont ont été remplacés et la structure en béton armé du tablier a été remplacée par une structure de couverture orthotrope en acier. La structure historique de l'ouvrage a posé un certain nombre de défis qui ont dû être pris en compte lors de la conception des appuis et des joints de dilatation.

Roulements : cas particulier des forces de soulèvement

Les roulements ont constitué l'un des plus grands défis techniques. Ils doivent être mobiles dans toutes les directions, compenser les rotations et supporter des charges allant jusqu'à 1.000 KN. Aujourd'hui, les appuis sphériques MSM® répondent à toutes ces exigences - mais seulement si les appuis sont toujours en contact exact et cohérent les uns avec les autres au niveau des surfaces de glissement.

Pourtant, des forces de soulèvement se produisent régulièrement sur le pont à chaînes. Celles-ci résultent du fait que tous les câbles porteurs et les poutres du pont sont en acier, donc sensibles à la température. Comme les câbles s'allongent ou se raccourcissent, le pont se soulève et s'abaisse au cours de l'année. Et la structure porteuse d'environ un mètre de haut change elle aussi de hauteur de plusieurs millimètres. Les deux poutres principales en acier pénètrent dans les pylônes où elles reposent sur des appuis, mais dans une configuration très particulière : à chaque point d'appui, il n'y a pas seulement un appui en dessous de la poutre, mais aussi au-dessus. Ainsi, selon le cas de charge, le pont de chaînes repose soit sur les appuis inférieurs, soit exerce une pression sur les appuis supérieurs.

Concrètement, les forces de soulèvement se produisent par exemple lorsque les câbles porteurs se raccourcissent en automne et que le pont se soulève. Si un bus passe en plus sur le pont, des changements de charge très rapides ont lieu entre les forces qui s'appliquent et celles qui se soulèvent aussitôt. Ces changements de charge constants et fréquents entraînent l'usure des roulements normaux. Pour que les composants des roulements soient toujours dans un état de compression dans tous les cas de charge et en particulier lorsque les forces se soulèvent, ils ont été équipés de ressorts et de systèmes de guidage spéciaux, ce qui empêche l'usure. "Calculer le nombre et l'impact des passages de bus pour la durée de vie des composants du roulement a été un grand défi", rapporte Csaba Simon, chef de projet MAURER. La spécification exacte des roulements a été élaborée en étroite collaboration entre l'entrepreneur général et MAURER.

Installation : étroitesse et irrégularités

L'installation des appuis de juillet à septembre 2022 comportait deux autres défis : les points d'appui et le raccordement à l'ancienne structure.

Les points d'appui dans le pylône étaient difficiles d'accès et il y avait très peu de place. Seuls les monteurs de petite taille pouvaient y travailler. De plus, les anciennes structures métalliques de liaison étaient inégales. Or, pour assurer un transfert de charge optimal des poutres du pont vers les nouveaux appuis, il faut une liaison par adhérence absolue. Les irrégularités ont été égalisées avec un mastic spécial, appelé "multimétal froid".

Au total, MAURER a fourni 32 appuis sphériques MSM®/MSA® avec des dispositifs contre les forces de soulèvement. Le matériau de glissement moderne MSM® (MAURER Sliding Material) peut supporter des pressions extrêmement élevées, c'est pourquoi les appuis ont pu être de petite taille. L'alliage de glissement MSA® est résistant à la corrosion et extrêmement résistant à l'usure.

Les roulements supérieurs et inférieurs se distinguent uniquement par leur taille, mais pas par leurs spécifications techniques. Ils mesurent jusqu'à 640 x 300 mm, pèsent jusqu'à 113 kg et supportent une charge allant jusqu'à 1.000 KN. Ils peuvent coulisser jusqu'à 150 mm dans le sens de la longueur et 200 mm dans le sens de la largeur et peuvent tourner de 30 mrad dans toutes les directions.

Joints de dilatation : géométrie adaptée

Les nouveaux joints de dilatation du pont historique des chaînes proviennent également de MAURER, notamment parce que l'entreprise est connue en Hongrie pour sa qualité et ses compétences techniques. MAURER a par exemple fourni les plus grands joints de dilatation du pays, avec des mouvements allant jusqu'à 1 400 mm. Dans le cas du pont à chaînes, il s'agissait avant tout d'adapter les joints de dilatation à la géométrie complexe de la structure historique.

Quatre joints de dilatation MAURER DT160 HYBRID ont été installés sur les pylônes et deux joints de dilatation MAURER D100 HYBRID sur les culées. "DT" signifie que les ressorts de compression-poussée peuvent absorber des mouvements planifiés s'écartant de la direction principale de déplacement, ce qui a permis de supprimer les guidages au niveau des appuis. "Hybrid" se réfère au matériau : les têtes de profilés, y compris les griffes de retenue, sont en acier inoxydable, ce qui signifie que le joint de dilatation est protégé contre la corrosion là où il entre en contact avec le trafic et l'humidité. Les joints de dilatation s'étendent sur toute la largeur du pont et pèsent jusqu'à 2,6 tonnes.

"Dans l'ensemble, c'était aussi un défi de coordonner avec tous toutes les particularités historiques, qui ne sont pas comparables à une nouvelle construction moderne, et les conséquences complexes qui en découlent : de la protection du patrimoine au montage en passant par la construction et la production", rapporte Csaba Simon. "Il ne faut pas oublier que la plupart des participants communiquaient alors dans une langue étrangère : l'anglais était la langue du projet chez MAURER, mais il n'était pas rare que l'on parle aussi hongrois ou allemand".

Le maître d'ouvrage était la ville de Budapest (Budapest Főváros Önkormányzata), le client A-HÍD Zrt. Le pont à chaînes rénové a été inauguré en août 2023.

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