Pont
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Construction

L’exécution d’un pont comprend, chronologiquement, l’installation de chantier, les terrassements généraux, puis la construction des fondations, des culées, des piles et enfin des éléments porteurs (tablier, arc ou suspension). Les techniques utilisées pour chacune des phases varient selon les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) utilisés et la configuration des lieux, avec un recours plus ou moins important à la préfabrication. Un aperçu très sommaire des techniques les plus utilisées est donné ci-après par type d’ouvrage.

Ponts voûtés et ponts en arc

Cintre en bois fabriqué pour la construction d'un pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en...) en arc moderne

Les ponts voûtés en maçonnerie (La maçonnerie est l'art de bâtir une construction par l'assemblage de matériaux élémentaires, liés de manière non réversible. C'est l'art du maçon par définition.) ou en béton armé (Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et d'acier qui allie la résistance à la compression du béton à la résistance à la traction de l'acier. Il est utilisé comme...), comme d’ailleurs les ponts en arc jusqu’à une certaine portée, sont construits à l’aide de cintres. Ces échafaudages permettent d’offrir un support temporaire aux matériaux constituant la voûte (Une voûte (ou voute) est un élément architectural de couvrement intérieur d'un édifice présentant un intrados. La voûte travaille comme un arc et son...) ou l’arc tant que la structure n’a pas de cohésion propre, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en assurant une conformité de la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le...) de la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes...) intérieure de l’arc à celle projetée par les concepteurs. Le bois est le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...) qui a principalement été utilisé pour établir ces échafaudages, mais d’autres matériaux ont été employés : charpente métallique, rails courbés, rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie ferrée. Ils...) et charpente, charpente démontable en tube, poutrelles métalliques.

Plusieurs modes de construction de la voûte ont été employés : la construction par épaisseurs successives, dite construction par rouleaux, et la construction par tronçons. La construction par rouleaux, déjà utilisée par les Romains, présente l'avantage d'homogénéiser l'épaisseur des joints entre l'extrados et l'intrados, en particulier dans le cas de voûtes en briques. Certains auteurs l’ont toutefois déconseillée, lui reprochant une mauvaise répartition des charges, le premier rouleau portant presque tout, les autres n'ayant qu'un rôle de blocage. La construction par tronçons consiste à fractionner la voûte en tronçons en réservant des joints vides à certains endroits clés, ce qui permet d’éviter ou tout au moins de limiter la fissuration de la voûte.

Certaines phases sont critiques comme en particulier le décintrement. Lorsqu'une voûte est achevée et qu'elle repose sur son cintre, elle charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être...) ce cintre assez fortement et il est difficile de démonter les bois sans risquer des tassements importants à une époque où le mortier n'a pas encore fait prise. Plusieurs méthodes ont été utilisées pour cette phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :), la plus récente étant l’utilisation de vérins.

Outre la méthode de construction sur cintres, les ponts en arc peuvent également être construits par encorbellement (L’encorbellement est une construction en saillie du plan vertical d’un mur, soutenue en porte-à-faux par un assemblage de corbeaux ou de consoles. Un étage, une galerie un balcon, etc. peuvent être en encorbellement.). Comme pour les ponts à poutres, l’arc est construit par sections qui sont mises en place par haubanage à l’aide de grues. Une autre méthode, plus rare, consiste à construire l’arc à la verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.), par moitié, puis le descendre en rotation sur l’articulation au niveau d’un appui.

Ponts à poutres

Schéma de quatre étapes d'une construction d’un pont à poutres par préfabrication puis lançage à l’aide d’un cintre lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ).

La construction des ponts à poutres en béton (Le béton est un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats naturels (sable, gravillons) ou artificiels (granulats légers) agglomérés par un liant.) armé, comprend l’installation de chantier, les échafaudages et les coffrages, le ferraillage et le bétonnage. L’échafaudage est celui d’un plancher pour les dalles pleines, les ponts à fond plat, les poutres plates à nervures, c’est-à-dire un système d’étais et de poutre portant les planches du coffrage, ou sur le fond de moule des nervures.

Les ponts métalliques à poutre sous chaussée à âme pleine ou en caisson sont le plus souvent réalisés à l'aide de grands éléments, exécutés en usine, transportés par voie fluviale et mis en place à l'aide de puissantes bigues flottantes pour les ouvrages qui le permettent ou transportés par convois exceptionnels terrestres ou ferroviaires pour les autres. L'assemblage est effectué par soudure en place. Une autre solution, très intéressante, consiste à procéder à l'assemblage sur chantier à l'aide de boulons à haute résistance, serrés à une valeur prédéterminée à l'aide de clés pneumatiques à choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.), permettant de développer une précontrainte transversale d'assemblage analogue à celle des rivets. La structure est ensuite mise en place par lançage, opération consistant à tirer tout ou partie de l’ossature porteuse (Une porteuse est un signal sinusoïdal de fréquence et amplitude constantes. Elle est modulée par le signal utile (audio, vidéo, données) en vue, soit de sa diffusion au...) en la faisant rouler sur des galets ou glisser sur des patins.

Les ponts en béton précontraint sont plus économiques et plus rapides à construire. Ils peuvent être construits soit par encorbellement, soit par lançage ou poussage (Le poussage est un mode de transport fluvial particulier : un bateau spécialisé, le "pousseur", pousse des barges sans pilote ni moteur. Apparu en...). Dans le premier cas, le pont est construit par tronçons, appelés voussoirs, à partir des piles. Ceux-ci peuvent être préfabriqués et mis en place par grue ou coulés en place à l'aide de cintres autolanceurs constitués de poutres métalliques appuyées sur les piles définitives et permettant de supporter le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre....) de béton de la travée (Une travée, dans le domaine de l'architecture, est une ouverture délimitée par deux supports verticaux constituant les points d'appuis principaux ou les pièces maîtresses d'une construction (piliers, colonnes, fermes,...) à réaliser. Après mise en précontrainte, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) du cintre est déplacé dans la travée voisine. Dans le cas du lançage, l’ensemble du tablier est préfabriqué sur une aire de préfabrication puis déplacé à son emplacement définitif. Cela peut être fait à l’aide d’un cintre lanceur ou bien par poussage, à l’aide de vérins.

Ponts à câbles

La construction des ponts suspendus et celle des ponts à haubans présentent une difficulté commune : la pose et la mise en tension (La tension est une force d'extension.) des câbles ou haubans. Pour les ponts suspendus, les câbles sont composés de torons qui sont posés séparément puis assemblés à chaque extrémité. Les suspentes sont ensuite amenées, une à une, chacune à son emplacement, grâce à une poulie baladeuse. Le tablier est enfin construit symétriquement à partir de chaque appui, pour assurer une répartition des charges dans les câbles. Pour les ponts à haubans, deux options existent : la tension des haubans est ajustée après achèvement du tablier ou les haubans sont directement réglés, en phase de construction, de telle manière que leur tension définitive soit obtenue en une seule fois après mise en œuvre des équipements. Cette deuxième option n’est en général retenue que pour les ponts en béton en poutre-caisson, du fait du faible poids des superstructures par rapport à celui du tablier.

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