pont (suite)

• Ponts à poutres continues
Ces ponts, dont les poutres sont presque toujours de hauteur variable, ont l’avantage d’être établis sur des piles de hauteur notable, car, en travée, l’épaisseur est faible. Ils peuvent atteindre des portées considérables ; mais il convient d’être assuré de la grande stabilité des appuis, qui doivent être garantis contre tout tassement.

Si l’on n’est pas assuré de leur stabilité, il faut rendre le tronçon central libre et isostatique : de ce fait, les dénivellations des appuis (tassement du sol de fondations des piles) n’ont plus alors l’importance qu’elles ont dans le cas des poutres continues (pont cantilever).

Ponts en béton précontraint

Le béton précontraint, imaginé en 1930 par Eugène Freyssinet (1879-1962), a été appliqué à la construction des ponts en 1950 seulement. Les avantages du béton précontraint sont d’éviter les fissurations dans une large étendue des efforts de traction, de permettre des portées plus grandes que le béton armé, avec des structures plus souples et notablement allégées, et enfin de donner une large place à la préfabrication, donc d’accroître la rapidité de l’exécution. Au point de vue de l’économie, ils sont souvent plus avantageux que les ponts métalliques, tout au moins pour les grandes portées. Pour les faibles portées, les ponts en béton précontraint sont constitués par une dalle pleine ; pour les portées notables, on adopte des ponts à poutres. Les poutres latérales sont rarement employées, tout comme en béton armé. Les dispositions adoptées dépendent avant tout des caractéristiques de la voie supportée.

• Pont-route. Les structures courantes ressemblent à celles qui sont adoptées pour les ponts en béton armé et dépendent de la portée.

Pour des portées de 10 à 20 m, on préfère des dalles pleines, élégies par des perforations circulaires appropriées pour les portées de 20 à 35 m.

Pour des portées supérieures à 40 m, on a recours à des tabliers à poutres multiples entretoisées et solidarisées par un hourdis supérieur.

Pour les très grandes portées, de l’ordre de 80 à 120 m, on fait appel aux tabliers tubulaires (en caissons) avec ou sans hourdis inférieur continu.

Durant le bétonnage, il faut éviter de faire des reprises dans les poutres à la jonction des membrures avec l’âme, mais on peut exécuter des reprises soignées dans le hourdis entre les poutres si celui-ci est précontraint dans le sens transversal (le hourdis est souvent simplement armé dans le sens transversal ; l’ensemble est désigné sous le nom de béton précomprimé ou mixte).

Si la portée du pont est modérée, on emploie assez souvent des poutrelles précontraintes en préfabrication et l’on bétonne par-dessus le hourdis sous chaussée.

Dans les ouvrages hyperstatiques, les efforts de précontrainte développent des réactions complémentaires sur les appuis dont il faut tenir compte.

• Pont-rail. Ces ponts supportent des efforts variables plus importants, dus aux surcharges ferroviaires. Les contraintes auxquelles sont soumis les matériaux ne doivent pas trop s’écarter de la limite d’endurance, sous peine de réduire notablement la durée en service, qui varie sensiblement comme le logarithme du nombre des alternances de contraintes ou de déformations.

Le développement des ponts en béton précontraint de faible portée à la S. N. C. F. s’est trouvé très contrecarré par l’emploi de ponts en poutrelles enrobées en béton.

Ponts métalliques

À poids égal, l’acier est plus résistant que les autres matériaux (béton arme et béton précontraint) : étant plus légers, les ponts métalliques deviennent préférables pour les portées exceptionnelles, la portée limite n’étant fonction que des caractéristiques intrinsèques de résistance du matériau.

Il existe deux types très distincts de ponts métalliques : les ponts métalliques ordinaires, en acier laminé, et les ponts suspendus, réalisés par câbles d’acier toronnés.

Le choix dépend de la portée et de la nature des surcharges, mais, en règle générale, au-delà d’une portée de 300 m, le pont d’acier en arc fait place au pont suspendu.

• Pour les portées de 150 à 300 m, le type de pont le plus économique est le pont à haubans avec poutres-caissons par-dessous ; mais la déformabilité fait souvent préférer le pont en arc, du moins comme pont-rail.

• Pour les portées de 50 à 150 m, on utilise surtout les ponts à poutres par-dessous.

• Enfin, pour les petites portées, on adopte, selon l’épaisseur disponible et la nature des surcharges, le pont à poutres par-dessous ou le pont à poutres latérales.

• Ponts en acier laminé
Conçus en construction soudée ou en construction rivée, ces ponts doivent être établis avec des aciers appropriés (l’acier pour construction soudée est soumis à plus de sujétions) ; dans les études, les pièces comprimées sont calculées en section brute et les pièces tendues en section nette. Les modes d’assemblage des pièces constitutives sont la rivure, la soudure autogène, les boulons à haute résistance et même les colles de synthèse, que l’on commence à utiliser en charpente métallique.

• Ponts suspendus
Les organes porteurs sont des câbles toronnés en fils tréfilés d’un diamètre maximal de 6 mm. Ceux-ci supportent les charges du tablier et les reportent d’une part sur les pylônes implantés de part et d’autre de la partie centrale, et d’autre part sur les massifs d’ancrage, dans lesquels ils sont profondément fixés. Ces câbles peuvent être exécutés sur chantier au moyen de fils parallèles galvanisés serrés par un fil de frettage à spires jointives. Mais ce dispositif est remplacé par des câbles préfabriqués groupés en paquets de forme circulaire, généralement torsadés.

• Le tablier des ponts suspendus est constitué par une ossature de poutres, de longerons et de pièces de pont, recouverte d’une dalle (en béton armé le plus souvent) et assemblée avec des poutres latérales, dites poutres de rigidité, afin de répartir les surcharges sur le plus grand nombre possible de suspentes.

• Les pylônes sont réalisés soit en béton armé, soit, pour les grandes portées, en acier. Certains ont jusqu’à 200 m de haut.

• Les massifs d’ancrage doivent équilibrer la traction des câbles à chaque extrémité, qui est parfois considérable. Ils sont souvent solidaires de la culée, notamment en terrain meuble. Ils représentent un élément très important du prix de revient et nécessitent dans chaque cas une étude particulière très poussée.

M. D.

➙ Câble de résistance / Mécanique des sols / Préfabrication.