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UN FRANCHISSEMENT IMPRESSIONNANT : LE PONT DE LA TAMINA DANS LE CANTON DE SAINT-GALL
Avec son arc de 265 mètres de portée et une
superstructure d’une longueur de 417 mètres et
d’une hauteur de 220 mètres au-dessus de la
vallée, il s’agit du plus grand pont en arc de Suisse.
Le concours public organisé en 2007 pour le pont
de la Tamina a été remporté par le bureau d’ingé-
nierie Leonhardt, Andrä und Partner (LAP). Les
concepteurs ont utilisé Allplan Engineering dès la
phase de concours. Le bureau d’ingénierie a été
chargé de la conception de la structure à l’issue du
concours. De nombreuses sollicitations, notam-
ment les charges au vent et les séismes en cours
de chantier et à l’état final, ou bien la défaillance d’un
câble de tension, ont été simulées. Les dimensions
du projet de concours ont pu être confirmées pour
l’essentiel, puis optimisées de façon détaillée.
Allplan Engineering a de nouveau été utilisé pour
l’établissement des documents de projet et d’appel
d’offres. La modélisation 3D s’est avérée particuliè-
rement utile dans la zone critique de l’insertion des
pylônes dans la superstructure. Markus Förster,
responsable du secteur construction de ponts
chez LAP, explique : « Dès la phase d’appel d’offres,
de nombreuses représentations ont été néces-
saires pour le passage des torons précontraints
et de l’armature afin, d’une part, de démontrer à la
maîtrise d’ouvrage la faisabilité du projet et, d’autre
part, de sensibiliser les entreprises de construction
offreuses aux défis des conditions cadres ».
Pont de la Tamina, Pfäfers
Bureau d’ingénierie
Leonhardt, Andrä und
Partner,
© Photo : Bastian Kratzke
Allplan Engineering dans la pratique
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Allplan Engineering constitue pour cela un outil
éprouvé et très performant. » Adaptée à la situa-
tion avec des flancs très abrupts et l’importante
profondeur de vallée, la structure se compose
d’un arc et d’une poutre continue reliés de façon
monolithique au moyen des pylônes et des sup-
ports d’arc. D’une portée de 265 mètres, l’arc est
la pièce maîtresse de l’ossature. L’arc s’appuie des
deux côtés contre les sommiers. La largeur de
section passe de 4 mètres au sommier de Pfäfers à
2 mètres au sommet de l’arc. La largeur varie égale-
ment : de 9 mètres au sommier de Pfäfers jusqu’à
5 mètres au sommet. Pour diminuer son poids, l’arc
est conçu sous forme de section alvéolaire sur plus
de la moitié de sa longueur.
La superstructure est constituée d’un caisson
alvéolaire en béton. La largeur de tablier de la
superstructure a été fixée à 0,55 mètres afin de
pouvoir facilement disposer l’un à côté de l’autre
deux éléments de contrainte de tablier. Afin de
dégager de la place pour les ancrages des éléments
de serrage, les passerelles sont élargies aux extré-
mités des tronçons de construction pour atteindre
1,21 mètre. Le tablier de pont a une épaisseur
maximale de 0,50 mètre et se réduit à 0,30 mètre
entre les passerelles. Comme pour les passerelles,
l’épaisseur de plaque augmente à l’extrémité des
tronçons de construction pour pouvoir placer les
ancrages des éléments de serrage. Du fait de la
présence d’arcs dans le tracé en plan au niveau
des extrémités de l’ouvrage, il a été nécessaire de
Valens : armature étape
de base arc ;
à gauche : image de
synthèse, © LAP
à droite © Photo : direction
des travaux publics du
canton de Saint-Gall
réaliser une inclinaison transversale variable de
la chaussée, d’où des torsions du tablier de pont
dans certaines zones. La valeur de l’inclinaison varie
entre 5 pour cent vers le nord, du côté de Valens, et
jusqu’à 5 pour cent vers le sud du côté de Pfäfers.
Reliées de façon monolithique à des sommiers et
à la superstructure, les barres sont réalisées, pour
l’essentiel, en tant que section rectangulaire acces-
sible. Afin de raccourcir la distance entre les piliers,
les pylônes ne sont pas disposés de manière ver-
ticale, mais perpendiculairement à l’arc. Les mon-
tants reposant sur l’arc sont massifs et présentent
des articulations en béton en pied et en tête. La
jonction au niveau de l’arc et de la superstructure
est également monolithique. La superstructure
et les pylônes agissent en tant que cadre et les
montants en tant que poteaux pendulaires. Au ni-
veau des culées, la reprise des forces se fait sur des
appuis à glissement longitudinal. Les sommiers et
les culées sont réalisés avec des fondations plates.
Le dossier d’exécution a également été confié
à Leonhardt, Andrä und Partner. Dès le début,
Allplan Engineering a servi de logiciel de conception
pour tirer parti des expériences sur de nombreux
projets de ponts. La très large fonctionnalité 3D a
notamment contribué à la conception globale de
cet ouvrage ultracomplexe. Markus Förster décrit
la collaboration réussie entre conception, logiciel et
exécution à partir de l’exemple suivant : « Chacun
des 55 tronçons rectilignes de bétonnage de l’arc a
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été étudié précisément dans le modèle 3D en ac-
cord avec les entreprises d’exécution et en tenant
compte du système de coffrage mis en œuvre.
C’est sur cette base que la position de consigne de
chaque segment a pu être déterminée et servir à la
mesure précise du coffrage. »
Le premier coup de pioche du pont de la Tamina a eu
donné le 28 mars 2013. Les ponts de rive ont tout
d’abord été construits au moyen d’échafaudages
porteurs reposant sur le sol. En raison de la profon-
deur de 200 mètres de la gorge, les échafaudages
conventionnels ont été écartés dès le départ. Le
planning des travaux initial du concepteur structure
prévoyait un échafaudage mobile pour la réalisation
de l’arc et de la superstructure. La proposition
particulière de l’entreprise ARGE Taminabrücke,
associée aux entreprises STRABAG, Meisterbau
et Erni, consistait au contraire à limiter l’utilisation
de l’échafaudage mobile à l’exécution de l’arc et à
réaliser la superstructure de façon conventionnelle
avec une ossature sur l’arc. C’est ainsi, mais aussi
avec le placement des pylônes auxiliaires néces-
saires à la construction de l’arc des deux côtés sur
les sommiers, plutôt que sur le pont de rive, que le
déroulement de chantier séquentiel a pu être rem-
placé par un déroulement largement en parallèle. Il
s’agissait d’une contribution décisive pour réduire
à 4 ans la durée de chantier initialement prévue à 5
ans. Pas moins de 14 000 mètres cubes de béton,
3 000 tonnes d’armatures, 180 tonnes de torons
précontraints et 140 têtes d’ancrage ont été mis en
À gauche : ancrage des
câbles précontraints
avec armatures et pièces
d’insertion
À droite : intégration
pylônes-superstructure
dans le modèle d’ouvrage
numérique.
© LAP
œuvre. Le poids total du pont est de 35 000 tonnes.
Les coûts de construction s’élèvent à 37 mios CHF.
Le pont de la Tamina allonge la liste d’ouvrages
de ponts remarquables pour lesquels Allplan
Engineering a été utilisé. Outre le pont de la Tamina,
le pont Sava en Serbie, le Queensferry Crossing en
Écosse, le pont Waalbrugg prolongé aux Pays-Bas
comptent parmi les exemples de grande portée ou
de complexité majeure.
Le travail avec Allplan Engineering a permis la
création de modèles détaillés et virtuels qui
comprennent également les câbles précontraints,
les armatures et les composants. De nombreux
problèmes potentiels – notamment au niveau des
zones critiques comme les intersections avec de
fortes densités d’armatures ou des zones d’ancrage
des câbles de précontrainte – peuvent ainsi être
résolus dès la phase de conception. Le risque de
dépassements des délais et des coûts liés à des
problèmes d’exécution est ainsi nettement diminué.
Parallèlement, la productivité de la conception
progresse nettement, notamment par des étapes
et des calculs quantitatifs automatisés. Le modèle
de pont virtuel représente une aide inappréciable
pour les ingénieurs responsables du projet et de
la construction, mais aussi pour la communication
avec les maîtres d’œuvre, la presse ou le personnel
sur le chantier.
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LE CLIENT
Actif à l’échelle internationale, le bureau d’ingénierie
Leonhardt, Andrä und Partner s’est dès le début
spécialisé dans l’ingénierie de construction sous
la direction de Fritz Leonhardt. LAP a jusqu’à au-
jourd’hui poursuivi cette orientation. L’un des points
forts du bureau reste la construction de ponts et de
superstructures en acier et en béton armé.
On lui doit de nombreux projets remarquables
d’ingénierie, notamment la tour de télévision de
Stuttgart (1955), le toit du stade olympique de
Munich (1971), le pont Galata à Istanbul (1985) et
l’usine en verre à Dresde (1999). LAP s’adapte à
l’évolution de l’industrie du bâtiment et à celle des
exigences imposées à un bureau d’ingénierie pour
préparer activement cet avenir.
« Dès la phase d’appel d’offres, de nom-
breuses représentations ont été nécessaires
pour le passage des torons précontraints et
de l’armature afin, d’une part, de démontrer à
la maîtrise d’ouvrage la faisabilité du projet et,
d’autre part, de sensibiliser les entreprises de
construction offreuses aux défis des condi-
tions cadres. Allplan Engineering représente
pour cela un outil très performant. »
Markus Förster, responsable du
département construction de ponts
chez Leonhardt, Andrä und Partner
ALLPLAN est un fournisseur européen leader de
solutions ouvertes pour le Building Information
Modeling (BIM). Depuis plus de 50 ans, nous
soutenonsle secteur du bâtiment par notre
gamme de logiciels de pointe et contribuons
ainsi fortement à la numérisation du secteur du
bâtiment, par des innovations et en fonction des
exigences des clients – avec la meilleure qualité
« made in Germany ».
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