Viaduc sur le Neckar déplacé plus économiquement grâce à une idée d'ingénierie spéciale

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Depuis la fondation de l'entreprise en 2004, le bureau d'ingénieurs K+S, situé en Moyenne-Franconie et dirigé par son propriétaire, est devenu expert dans la planification complexe de l'exécution de grands projets de construction dans toute l'Allemagne et au niveau international. Avec le soutien de K+S, des grands ponts imposants de plus de 100 mètres de long, des ouvrages d'art (tels que des ponts, des tunnels, des auges ou des ouvrages de soutènement), des bâtiments et des constructions industrielles, des halls ou des fondations de machines, ainsi que des voies de circulation dites "monorail" comme à Kuala Lumpur en Malaisie ou à Mumbai en Inde, ont été réalisés. à Mumbai en Inde (lignes de chemin de fer spéciales sur un seul rail), des ponts coulissants synchronisés coûteux (comme le Talbrücke Kürnach sur l'A7 en 2021, qui a ensuite été déplacé transversalement), ou même des avancements miniers dans la construction de tunnels, comme dans le tunnel Rothenstein près de Jena.

La traversée de la vallée du Neckar est une mission passionnante

Ce sont entre autres de telles références qui ont conduit à la commande de la planification du poussage du nouveau passage de la vallée du Neckar par les entreprises de construction participant au projet PPP. "Les projets mentionnés étaient tous des mesures de construction complexes", déclare fièrement le gérant Peter Seitz, ingénieur diplômé, "il n'y a pas beaucoup de bureaux d'ingénieurs qui peuvent réaliser de telles planifications d'une seule main". Néanmoins, K+S a dû relever un défi particulier pour le pont autoroutier A6 en cours de construction près de Heilbronn. En effet, un nouveau pont devait être construit au même endroit pour remplacer l'ancien qui ne pouvait plus être rénové et qui n'était pas adapté au volume de trafic actuel. Les dimensions du passage de la vallée sont déjà impressionnantes. Le pont se compose de deux sections avec des superstructures séparées (pour chaque sens de circulation), qui se divisent chacune en un pont sur le lit majeur et un pont sur le Neckar. À l'ouest, le pont du Vorland, long de 822 mètres, traverse une zone inondable naturelle du Neckar d'environ un kilomètre de large. La deuxième partie, à l'est, est longue de 515 mètres, c'est-à-dire qu'elle sert de pont fluvial au-dessus du Neckar et d'une voie ferrée qui passe en dessous.

Comme la circulation devait être maintenue pendant les travaux, la superstructure nord a d'abord été construite et mise en service en position latérale temporaire à côté de l'ancien pont. Ensuite, l'ancien pont a pu être démonté et la superstructure sud a été construite à sa place. Maintenant, la superstructure nord doit être déplacée dans sa position définitive – dans un premier temps, mi-janvier 2022, le pont de l'avant-pays. Le déplacement transversal d'un pont aussi long et lourd en béton précontraint est "une première en Allemagne", explique Seitz. Ici comme ailleurs, la circulation sur l'A6 et la voie ferrée ne devrait pas être interrompue sous le pont.

Une prestation de conseil complète

Pour positionner la première section du pont, le pont de l'avant-pays, dans sa position finale, le poids inimaginable pour le profane de 48 000 tonnes de béton armé doit être déplacé transversalement à la chaussée, c'est-à-dire latéralement vers la superstructure sud. Les ponts comparables qui ont été déplacés lors de poussées transversales ont toujours été construits en acier composite et donc nettement plus légers.

Le bureau d'études K+S n'a pas seulement participé à la conception de ce déplacement transversal exceptionnel, mais également à la planification de l'infrastructure des deux parties de l'ouvrage : Le bureau de Nuremberg, qui emploie 20 personnes, a conçu le plan d'exécution de l'ouvrage, les auxiliaires de construction (c'est-à-dire les piliers) pour le poussage longitudinal et transversal ainsi que les blindages et la cave de cadencement. K+S a également coordonné les processus techniques et conseillé sur la planification de l'exécution. Les conceptions ont été précédées "bien sûr de toute la phase d'offre", énumère Seitz, "des études pré-statiques ainsi que des calculs complexes des masses et des quantités nécessaires pour un tel projet de construction".

La construction du pont en deux étapes

Les deux superstructures de 21 mètres de large de la passerelle de la vallée du Neckar sont composées de matériaux différents dans leur masse principale respective : alors que le pont fluvial de 515 mètres de long, plus léger et plus court, est composé de "seulement" 22 000 mètres cubes de béton armé ainsi que de 14 000 tonnes d'acier de construction (et doit être protégé contre la corrosion), le pont de l'avant-pays, plus long, est composé dans sa masse principalement de 66 000 mètres cubes de béton précontraint, moins onéreux.

Pour pouvoir insérer ce pont de l'avant-pays transversalement dans le tracé de la BAB, il a fallu construire au préalable 154 piliers en béton armé, dont 110 seront démolis après le poussage. Ces piliers de 14 mètres de haut sont espacés de 38 mètres (sur une longueur de 800 mètres). Au-dessus des piliers, on a construit ce que l'on appelle un chemin de roulement, une poutre massive en béton armé. Pour que le pont reste en place pendant le déplacement, une rainure supérieure a été aménagée comme guide. Dans cette rainure, les appuis sphériques reposent sur des chariots de poussée. L'ensemble du tablier, d'une longueur de 822 mètres et d'une surface d'environ 17 000 mètres carrés, est posé d'un seul tenant sur et au-dessus de ce chemin de roulement soutenu par des piliers, puis tiré très lentement par des tirants d'acier à partir de sa position latérale – chaque toron d'acier devant tirer un poids d'environ 225 tonnes sur une distance de 22 mètres. L'énorme pont se déplace alors via les paliers lisses jusqu'à la position finale calculée au centimètre près (en réalité, un seul toron d'acier est tiré tous les deux axes transversaux, les autres piliers et leurs paliers ne constituant que des "suiveurs" de soutien). Ensuite, tous les piliers auxiliaires sont retirés, de sorte que le pont terminé repose sur 44 piliers ronds.

Une idée excitante : les appuis ne sont plus remplacés

Olaf Bock, également ingénieur diplômé et fondé de pouvoir de K+S, nomme la véritable astuce de la mesure développée en interne : "Nous avons eu l'idée particulière de ne pas devoir soulever le pont deux fois comme d'habitude : à savoir pour le montage et le démontage des appuis de déplacement ainsi que pour le montage des appuis sphériques définitifs sur les piles". En effet, K+S a courageusement proposé d'effectuer le poussage par-dessus les appuis sphériques déjà installés définitivement. Lorsque le nouveau pont est alors arrivé dans sa position finale, "il est immobile et sûr", comme le dit Bock. Seules les plaques de poussée graissées, sur lesquelles la superstructure du pont glissait sur une sorte de glissière, doivent être remplacées à la fin par des plaques d'acier ; pour cela, le pont est encore une fois brièvement soulevé.