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RÉSUMÉ
Les ponts sont des ouvrages d'art dont la conception et la construction nécessitent de nombreux éléments de nature variée. Il y a notamment l'ensemble de la structure de dimensionnement comme les poutres ou l'armature, mais également l'ensemble des dispositifs permettant aux ponts de remplir leur différentes fonction. Les bordures de trottoirs, les glissières et les barrières assurent par exemple à la fois la qualité et la sécurité de la chaussée. De même, les éléments d'étanchéité et d'évacuation d'eau protègent la structure et ses abords, alors que les corniches servent à l'embellir. N'ayant pas la même durée de vie que le pont, tous ces équipements doivent donc être facilement accessibles pour leur entretien. Ce dossier présente ainsi l'ensemble de ces dispositifs et détaille leurs caractéristiques et leurs rôles.
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur général des Ponts et Chaussées - Professeur au Centre des hautes études de la construction - Membre permanent du Conseil Général de l'Environnement et du Développement Durable (CGEDD)
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Anne BERNARD-GELY : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées
INTRODUCTION
Les équipements des ponts couvrent un ensemble de dispositifs de nature, de conception et de fonctionnement très divers, dont le but est de rendre un tablier de pont apte à remplir sa fonction, notamment vis-à-vis des usagers. Ces dispositifs, parce qu'ils n'ont pas la pérennité de la structure elle-même, ne sont généralement pas liés définitivement à l'ouvrage et remplissent un certain nombre de fonctions. Ils permettent d'assurer la sécurité et le confort des usagers (qualité de la chaussée, dalles de transition entre les remblais et les culées, bordures de trottoirs et dispositifs de retenue, à savoir garde-corps, glissières et barrières), de protéger la structure et ses abords (étanchéité, évacuation des eaux, protection des talus par des perrés, etc.) tout en favorisant son bon fonctionnement (appareils d'appui, joints de dilatation). Enfin, les corniches ont un rôle principalement esthétique et les écrans acoustiques éventuels améliorent le confort des riverains.
Tous les équipements doivent être accessibles pour pouvoir contrôler leur état. Par rapport à la structure porteuse, les équipements sont caractérisés par une durée de vie moindre, non seulement parce qu'ils sont sujets à usure ou vieillissement, qu'il s'agisse de l'étanchéité, des joints de dilatation (directement soumis aux effets du trafic) ou des appareils d'appui, mais aussi parce qu'un sur-dimensionnement n'offrirait pas une meilleure garantie de durabilité dans certaines conditions environnementales défavorables. Il convient donc d'adopter des dispositions permettant de les réparer facilement ou, plus généralement, de les remplacer dans de bonnes conditions.
Enfin, les équipements ont une importance économique réelle : ils représentent de 8 à 12 % du coût total d'un pont au moment de sa construction et peuvent, dans certains cas limites, atteindre 25 à 30 %. Mais, surtout, ils représentent environ 36 % de son coût d'entretien.
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- Version archivée 1 de mai 1997 par Anne BERNARD-GÉLY, Jean-Armand CALGARO
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5. Appareils d'appui
Les appareils d'appui interviennent directement dans le fonctionnement de la structure. Placés entre le tablier et les appuis, leur rôle est de transmettre les actions verticales dues à la charge permanente et aux charges d'exploitation (charges routières ou ferroviaires) et de permettre les mouvements de rotation (effets des charges d'exploitation et des déformations différées du béton).
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Les appareils d’appui se répartissent en trois familles principales :
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les appareils d’appui en acier spécialement conçus pour certains grands ponts métalliques, mais dont l’emploi est de plus en plus rare pour des raisons de coût et d’entretien ;
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les appareils d’appui en caoutchouc fretté (figure 14), constitués par un empilage de plaques d’élastomère et de feuilles d’acier (ce sont les plus répandus pour les ouvrages courants et, parfois, pour les grands ponts) ;
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les appareils d’appui spéciaux ou à pot (figure 15).
Par le passé, il était fréquent de recourir à des appareils d’appui formés par une section rétrécie de béton traversée par des armatures passives (goujons). Ils portaient le nom d’appuis « Freyssinet » : la section rétrécie de béton se plastifiait sous l’effet des rotations du tablier, mais de tels appuis avaient quand même une durée de vie limitée et leur remplacement par des appareils d’appui en caoutchouc fretté était souvent problématique (coupure des goujons en acier) (figure 16).
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Les appareils d’appui glissants en caoutchouc fretté sont obtenus en disposant une feuille de Téflon à leur partie supérieure. Cette feuille est en contact avec une plaque d’acier inoxydable fixée en sous-face du tablier (figure 17). Le coefficient de frottement entre le Téflon et l’acier inoxydable est très faible lorsqu’il est mesuré en laboratoire (de l’ordre de 1 à 2 % de l’effort vertical appliqué) mais, dans le contexte d’un ouvrage, il peut atteindre des valeurs plus élevées et ne plus fonctionner en tant qu’appui glissant.
Les appareils d’appui en caoutchouc font l’objet de spécifications rassemblées...
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À lire également dans nos bases
JARTOUX (P.) - TOURNEUR (C.) - FARGEOT (B.) - Manutentions lourdes – Technologie et mise en œuvre - [C 132] (1996).
DOURY (J.L.) - BETBEDER-MATIBET (J.) - Constructions parasismiques - [C 3 290] (1997).
Projet et construction de routes - [C 5 500] (1992).
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Autres ouvrages
MATHIVAT (J.) - Construction par encorbellement des ponts en béton précontraint - Eyrolles (1978).
Ponts de France - Sous la direction de G. GRATTESA T. Presses des Ponts et Chaussées (1982).
WALTER (R.) - HOURIET (B.) - ISLER (W.) - MOIA (P.) - Ponts haubanés - Presses Polytechniques Romandes (1985).
Le savoir-faire français en matière d'ouvrages d'art - ISTED. AFPC (1987).
CALGARO (J.-A.) - VIRLOGEUX (M.) - « Projet et Construction des Ponts » - Volume II « Analyse structurale des tabliers de ponts » par J.A. CALGARO...
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