pont (suite)

Les charges admises sont fixées de deux manières : un système est relatif à une charge uniforme, un autre aux charges concentrées (camions types, essieu isolé, roue isolée). Le camion type est de 30 t, les deux essieux arrière portant chacun 12 t et l’essieu avant 6 t. Pour les trottoirs, la surcharge admise est de 450 kg/m². Enfin, il faut tenir compte des surcharges militaires, définies par des convois types.

• Pont-rail. Des dispositions particulières concernant le tablier sont imposées ; elles résultent du système de pose de la voie ; celle-ci est placée sur des traverses reposant sur une épaisseur de ballast de 25 cm. Des gabarits sont à réserver pour assurer la continuité de la plate-forme et permettre l’installation de pistes de circulation, de caténaires et de canalisations. Une hauteur libre d’au moins 5,30 m doit être respectée pour les voies électrifiées ou susceptibles de l’être et une de 4,80 m au moins pour les voies non électrifiées. Les surcharges à appliquer sont définies par deux trains types, l’un à essieux de 25 t pour les lignes à grand trafic, et l’autre à essieux de 20 t.

• Pont-canal. Les dimensions offertes à la navigation dépendent de la catégorie du canal. La charge est calculée en majorant de 30 cm la hauteur de l’eau correspondant au mouillage normal. On ajoute en plus 300 kg/m² de surcharge sur les trottoirs.

Différents types de ponts

Ponts en maçonnerie et ponts en béton non armé

Ce sont des ponts en voûte, soit en plein cintre, soit surbaissés, en ellipse ou en anse de panier. Des règles empiriques ont été fixées par Paul Séjourné (1851-1939), et notamment l’épaisseur à la clé. Les ponts en pierre ont atteint une haute valeur architecturale tant par leur forme générale que par l’appareil de la pierre taillée. On n’en construit plus, sauf pour les petits ouvrages : dalots et buses.

Ponts en béton armé

Pour le choix de la forme de l’ouvrage, il est recommandé d’utiliser au maximum la capacité de résistance du béton à la compression : aussi réalise-t-on, autant qu’il est possible, des ponts en arc ; mais, pour respecter des gabarits imposés, on est souvent amené à adopter des ponts à poutres ; ceux-ci sont constitués pour les faibles portées par une dalle pleine et pour les portées notables par des poutres multiples le plus souvent solidarisées par des entretoises.

Les poutres sont généralement reliées à leur partie supérieure par un hourdis supportant soit la chaussée, soit la voie ferrée. S’il existe un hourdis à la partie inférieure des poutres, on réalise des poutres-caissons (d’ailleurs peu employées).

Les poutres en té comportent une âme d’épaisseur généralement constante.

• Pont-route. Les principales structures sont :
— des dalles pleines ou allégées par des perforations circulaires ;
— des tabliers à poutres multiples reliées par un hourdis nervuré ;
— des tabliers tubulaires à poutres reliées en haut et en bas par un hourdis.

Le ferraillage d’un pont-dalle comprend une nappe supérieure et une nappe inférieure d’armatures longitudinales et transversales, sans omettre les étriers. Les appuis intermédiaires sont généralement des piles pleines en béton armé.

• Pont-rail. Sur ces ponts, la voie demeure ballastée pour que le passage ne constitue pas un point singulier. En général, les tabliers supportent une seule voie ; pour une ligne à deux voies, il y a deux tabliers accolés. Les ponts-rails ne sont donc pas monolithiques comme les ponts-routes.

• Pont-canal. Les tabliers des ponts-canaux comportent une bâche, qui contient l’eau et dont les parois constituent en même temps les poutres latérales. Cette bâche devant demeurer étanche, donc sans fissure, les armatures ne doivent pas être tendues à plus de 10 hbar pour respecter cette condition. La libre dilatation doit être assurée par un système de joints étanches et facilement interchangeables.

• Ponts en arc en béton armé
Il en existe plusieurs types, qui demandent tous, surtout pour les grandes portées, une étude particulière.

Plus l’arc est surbaissé, plus la poussée sur les culées est élevée et plus les variations de température ont de l’importance : il faut donc étudier d’abord les possibilités de surbaissement des arcs.

Les ponts en arc en béton armé se distinguent à première vue des ponts en arc exécutés en maçonnerie par la minceur de l’arc à la clé, au point qu’il a fallu, dans les premiers temps, établir une fausse clé aux arcs en béton armé pour leur donner une apparence de sécurité qu’ils possédaient pourtant pleinement. À partir d’une certaine portée et pour des surbaissements assez accusés, les ponts en arc exécutés en béton armé présentent un meilleur comportement aux naissances si on les munit d’articulations à la clé et de part et d’autre de la clé (une ou trois articulations). Mais, si l’épaisseur moyenne aux naissances s’en trouve réduite, il n’en subsiste pas moins que les sections sur les reins doivent garder une valeur suffisante en raison des effets dus aux variations de température, d’autant plus élevées que le surbaissement est plus accusé, notamment pour les grandes portées. Le type à trois articulations est, théoriquement, plus facile à calculer, car il a le caractère isostatique, mais, en fait, les articulations ne jouent qu’incomplètement leur rôle. L’effet de la température, théoriquement diminué, a conduit dans certains cas à bloquer l’articulation de clé pour éviter qu’elle ne s’abaisse trop. Enfin, il faut tenir compte du fluage du béton, surtout durant la première année de la mise en service. Au-delà de ce temps, les déformations de fluage sont réduites à 10 à 15 p. 100 de leur valeur totale.

• Bow-strings en béton armé
Les membrures courbe et droite sont reliées par des montants verticaux qui ont pour rôle de répartir les charges entre la membrure courbe supérieure (en forme d’arc), entièrement comprimée, et la membrure droite inférieure, tendue. Ce type de pont est utilisé pour franchir de grandes portées, de l’ordre de 100 m. La différence entre le bow-string et l’arc encastré aux naissances réside dans le fait que cet arc à tirants est presque toujours posé sur appuis simples : l’arc comporte alors deux articulations.

• Ponts à béquilles ou à portiques
Ils sont constitués par des portiques, dont la traverse constituant le tablier est encastrée sur des béquilles articulées sur les appuis. Leur ferraillage est très dense à la jonction de la traverse et des béquilles.

• Ponts cantilevers
Pour éviter les efforts importants engendrés par le retrait et les variations de température, on est souvent amené à couper la travée horizontale à ses deux extrémités pour réaliser une travée libre. On supprime ainsi les déplacements d’appuis qui amèneraient des désordres dans le tablier.