Construction des ponts : 10 étapes pour gérer l'ensemble du processus

La construction des ponts est un processus complexe qui nécessite de la planification, de la conception et de la construction physique d’une structure. Voici comment gérer ce processus

Dans le domaine du génie civil, les ponts sont considérés comme des artères vitales reliant les communautés et permettant un flux continu de personnes, de biens et de services. La construction et la maintenance de ces structures présentent toutefois une série de difficultés qui deviennent de plus en plus complexes au fil des années.

Aujourd’hui il est essentiel de rechercher des solutions innovantes pour relever ces défis et garantir la sécurité, la durabilité et l’efficacité des infrastructures. Dans cet article, nous verrons en détail comment se déroule le processus de conception et de construction de ces structures, ainsi que pourquoi les logiciels de gestion de ponts, les logiciels d’inspection de ponts et les logiciels de surveillance de la santé structurelle des ponts sont des outils indispensables pour résoudre de manière efficace les criticités du secteur. Si vous le souhaitez, vous pouvez essayer gratuitement ces outils en créant simplement un compte ACCA.

Exemple de surveillance des ponts avec usBIM

Comment construire un pont ?

La construction d’un pont permet de franchir des obstacles naturels ou artificiels tels que des rivières, des lacs, des routes, des vallées ou d’autres discontinuités géographiques. Un pont peut ainsi être défini comme une œuvre d’ingénierie ayant pour but de relier deux points séparés afin de permettre le passage en sécurité de personnes, de marchandises et de véhicules d’un côté à l’autre.

Pour construire un pont, il est nécessaire de suivre un processus divisé en trois phases : la planification, la conception et la construction physique de la structure. Dans ce processus, la collaboration entre ingénieurs, architectes, constructeurs, autorités locales et autres professionnels est fondamentale pour garantir que la structure soit conçue et réalisée de manière sûre et conforme à toutes les réglementations.

Un autre aspect à prendre en compte lors de la construction des ponts concerne les futures exigences de maintenance de la structure. En effet, seulement de cette façon il sera possible d’identifier à l’avance les éléments critiques nécessitant d’une attention constante et de mettre en œuvre les interventions nécessaires pour protéger la valeur initiale de l’infrastructure, en assurant ainsi son bon fonctionnement dans le temps et en garantissant un degré d’efficacité, de sécurité et de durabilité élevé.

Quels sont les composants structurels d’un pont ?

Les éléments composant un pont varient en fonction de sa typologie de structure. Il existe en effet des ponts en arc, à poutres, en treillis, suspendus, à haubans, en encorbellement, etc. Cependant, nous pouvons identifier les parties fondamentales constituant la structure de base d’un pont à travers ces catégories :

fondations : ce sont les éléments de base transférant le poids du pont au sol sous-jacent. Les fondations peuvent être constituées de pieux, de semelles ou d’autres éléments similaires ;
appuis : ce sont les éléments de support situés aux extrémités du pont. Ces éléments sont essentiels pour assurer la stabilité et la sécurité de l’ouvrage ;
piliers : ce sont les éléments verticaux qui, associés aux appuis, supportent les charges venant de la structure. Généralement, ils sont construits en série le long du pont pour fournir des supports intermédiaires ;
poutres principales : ce sont les éléments principaux du pont s’étendant entre les piliers et les appuis, et servant à soutenir les éléments au-dessus. Selon le type de structure, elles peuvent être appelées poutres longitudinales, poutres transversales ou arcs (si le pont est en arc). Elles peuvent être réalisées en acier, en béton armé ou en une combinaison de différents matériaux ;
tablier : c’est la surface du pont sur laquelle circulent les véhicules, les piétons ou d’autres formes de circulation. Il peut être composé de différents matériaux tels que le béton, l’acier ou le bois. Le tablier est soutenu par les poutres principales.

Les composants structurels d’un pont

Le processus de construction d’un pont : les 10 étapes principales

Le processus de construction d’un pont est complexe et exige une planification minutieuse, l’utilisation de ressources considérables et l’implication de compétences spécialisées. La durée et la complexité du projet peuvent varier considérablement en fonction de la taille et du type de pont à construire. Il est possible de simplifier la réalisation de ces structures en exploitant les potentialités de la technologie digital twin pour les ponts.

Les principales étapes du processus de construction d’un pont peuvent être schématisées comme suit :

Planification et conception : c’est la phase initiale où les ingénieurs et les concepteurs évaluent la nécessité de construire un pont et développent une vision globale du projet. Cette phase comprend l’étude de la faisabilité technique et économique ainsi que la prévision de nombreux aspects concernant les besoins de la communauté, le flux de circulation, les conditions environnementales, les critères de sécurité, etc. Le résultat est un plan initial identifiant la position, les dimensions maximales et le type de pont à construire ;
Conception détaillée : après la phase initiale de planification, nous passons à la phase de conception effective, pendant laquelle l’idée initiale est traduite en un projet complet de la structure. Les concepteurs déterminent les dimensions exactes des différents composants, effectuent des calculs de résistance et de stabilité, élaborent les détails de la structure et définissent les matériaux à utiliser. Ils définissent également les stratégies de maintenance à adopter pour garantir la sécurité et la fonctionnalité maximales de la structure dans le temps ;
Acquisition des autorisations : avant de pouvoir commencer la construction, il est nécessaire d’obtenir plusieurs approbations de la part des autorités compétentes. Ces autorisations peuvent concerner des aspects légaux, environnementaux et de sécurité. De plus, il est essentiel de s’assurer un financement adéquat pour couvrir les coûts de construction, qui peuvent être très élevés ;
Préparation du site : cette phase implique la préparation du terrain sur lequel le pont sera construit. Elle consiste à enlever les arbres, arbustes et excès de terrain. La surface est également nivelée pour garantir une base solide et régulière pour la construction ;
Réalisation des fondations et de la structure de base : les fondations sont la partie inférieure du pont ayant pour objectif de transférer la charge au sol. Cette phase implique la construction de semelles, de pieux, de poteaux ou d’autres structures de support, selon les conditions géologiques du site. Les fondations doivent être solides pour garantir la stabilité de la structure ;
Assemblage de la superstructure : la superstructure est la partie du pont supportant la circulation routière ou piétonne. Selon le type de pont, elle peut être composée de poutres, de travées, d’arcs ou d’autres éléments. La construction de la superstructure être effectuée sur place ou avec des composants préfabriqués, selon les spécifications du projet ;
Installation des éléments de finition : la phase finale de la construction implique l’ajout de détails finaux, tels que la pose du revêtement de chaussée ou piéton, l’installation des garde-corps de sécurité et des systèmes d’éclairage, ainsi que la signalisation routière. Il est important que le pont soit entièrement fonctionnel et sûr avant son ouverture à la circulation ;
Inspection et essais : dans la phase finale du processus, des inspections rigoureuses sont menées pour garantir la conformité de l’infrastructure aux normes de sécurité et aux spécifications de projet. Avant l’ouverture au public, des essais de charge sont effectués pour évaluer la capacité portante du pont et vérifier sa solidité structurelle ;
Ouverture à la circulation : après avoir passé toutes les inspections et les essais, le pont est prêt à être ouvert à la circulation. C’est à ce moment-là que la structure commence à remplir son objectif principal, à savoir relier deux zones séparées ;
Maintenance continue : une fois ouvert, le pont nécessite d’une maintenance régulière pour préserver sa durabilité et sa sécurité dans le temps. Cette maintenance envisage des contrôles périodiques (effectués par des professionnels spécialisés tels que l’inspecteur de ponts) et la réalisation d’autres activités visant à prévenir la détérioration structurelle et fonctionnelle de l’ouvrage.

Quels outils sont nécessaires pour la construction et la maintenance des ponts ?

Gérer la construction et la maintenance des ponts est une activité complexe comportant de nombreux défis, dont celui de préserver dans le temps les caractéristiques physiques et fonctionnelles de l’infrastructure.

En effet, les ponts subissent un procès naturel de vieillissement et d’usure en raison de l’exposition aux éléments naturels, des charges excessives, de la circulation et des événements extrêmes. Tous ces facteurs ont un impact négatif sur la résistance et la stabilité de la structure, pouvant causer des problèmes tels que des fissures, de la corrosion, la détérioration et une réduction de la capacité portante.

Pour préserver la sécurité des personnes utilisant le pont, il est essentiel de surveiller le comportement structurel de l’ouvrage et de collecter des données en temps réel pour identifier les anomalies et les changements significatifs. Il est également nécessaire de mener régulièrement des inspections pour détecter rapidement d’éventuels dommages ou signes d’usure et prendre les mesures appropriées.

L’organisation des moyens, des ressources et des activités nécessaires pour assurer une maintenance adéquate d’un pont représente également un défi. En effet, la maintenance de ces structures nécessite d’une planification logistique complexe, ainsi que la disponibilité immédiate d’équipement spécifique et de personnel spécialisé pour effectuer les travaux.

Il est évident que le processus de construction, de gestion et de maintenance d’un pont peut s’avérer extrêmement complexe. Cependant, aujourd’hui, il est possible de compter sur l’aide de solutions innovantes pour réduire la complexité qui caractérise depuis longtemps ce secteur. En particulier, les outils indispensables sont :

logiciel de gestion des ponts, avec lequel il est possible de créer et de gérer des plans de maintenance efficaces, d’optimiser la planification des activités et de stocker toutes les informations relatives aux ponts dans un cloud centralisé, accessible aux parties intéressées depuis n’importe quel endroit et dispositif ;
logiciel d’inspection de ponts, un système permettant de planifier des inspections régulières, d’analyser les données de toute la structure directement sur le modèle BIM et d’identifier rapidement et efficacement les problèmes ou défauts, avant qu’ils ne deviennent graves ;
logiciel de surveillance de la santé structurelle, un outil qui permet de collecter des données sur l’intégrité structurelle des différents éléments grâce à l’utilisation de capteurs IoT et de dispositifs intelligents, et qui permettent de surveiller en permanence les conditions du pont pour intervenir rapidement avec des activités de maintenance préventive.