Pont ferroviaire sur l‘IJssel
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Image: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Photographie
Le nouveau pont sur l’Ijssel fait partie de la ligne « Hanzelijn », une ligne de 50 km nouvellement construite pour le trafic ferroviaire entre Lelystad et Zwolle. Le pont à deux voies traverse l’Ijssel et ses abords pour relier les communes de Hattem et Zwolle avec une longueur d’environ 930 m. Les portées sont de 33,34 + 4 x 40,0 + 75,0 + 150,0 + 75,0 + 10 x 40,0 + 33,13 m. L’hauteur de passage s’élève à 9,1 m en dessus de la rivière et permet ainsi la continuation du transport naval en temps de marée haute. Le marché de la construction du pont ferroviaire a été adjugé au consortium Welling-Züblin-Donges ensemble aves les architectes de Quist Wintermans et les ingénieurs de SSF et de Grontmij, les gagnants du concours à deux phases. Cinq participants pré-qualifiés ont été invités au concours en forme de procédure « conception-coûts-construction-optimisation ». Les groupements participants ont été composés d’entreprises de construction, d’architectes et d’ingénieurs. Les offres ont été élaborées en étroite collaboration avec le client ProRail, Utrecht, qui avait déterminé les conditions cadres mais pas le projet du pont. Contrairement aux marchés publics en Allemagne qui sont divisés en l’avant projet détaillé avec l’appel d’offres et l’adjudication du marché sur la base des services de construction précisément définis, le gagnant du concours n’était non seulement l’auteur du projet mais aussi de l’étude de structure ainsi que le constructeur de la structure du pont.
Pont sur les abords ouest vu de la culée Hattem
Après l’adjudication du marché, l’étude de structure a été mise en œuvre par le groupe de travail SSF et ABT. L’entreprise Max Bögl a été chargée de la réalisation des constructions en acier. La superstructure du pont est un ouvrage composite, continu sur toute sa longueur, avec des poutres en caisson creux en acier soudées hermétiquement à l’extérieur. Au-dessus des travées, s’élargissant dans la partie sur l’IJssel, les poutres se rejoignent pour former un arc en treillis. L’effet continu de l’arc permet une élévation de l’arc plutôt faible avec une hauteur sous clé d’environ 15 m à une portée de 150 m. Le tablier en béton entre les poutres principales et le ballast sont soutenus sur les traverses à une distance de 3,3 à 3,5 m. En plus du trafic ferroviaire, sur toute la longueur du pont, un trottoir et une piste cyclable ont été conçus. Pour des raisons architectoniques, ceux-ci sont détachés de la section principale et connectés à ce dernière par des poutres-à-faux sur un côté du pont. Il a été une tâche plutôt difficile de trouver une solution à l’effet porteur de ces sections éloignées.
Comparaison du pont final avec la visualisation de l’étude du projet
Données Projet
Pont ferroviaire sur l‘IJssel part de la nouvelle ligne Hanzelijn entre Lelystad et Zwolle, Pays-Bas
Client
ProRail B.V., Utrecht, Moreelsepark 3
Entreprise de construction
Contractant: Bouwcombinatie Welling / Züblin v.o.f., Zwolle Constructions en acier: Max Bögl Nederland B.V., Amsterdam
Type de construction
Superstructure composite en acier à deux voies avec arc en treillis en dessus de la rivière et une construction de trottoir connectée à un côté du pont Portées: 33,34 + 4 x 40,0 + 75,0 + 150,0 + 75,0 + 10 x 40,0 + 33,13 = 926,47 m
Particularités
Projet gagnant d’un marché public « conception-construction » 927 m long ouvrage sans joints de dilatation – connexion de la superstructure composite à la culée du côté de Hattem
Superstructure ferroviaire
Ballast
Coûts de construction
env. 50 millions d’euros
Services de SSF
Étude du projet: étude préliminaire, APS, APD, mise à l’enquête, projet définitif, DCE étude de structure: étude préliminaire, APS, APD, mise à l’enquête, projet définitif, DCE
Période de l’étude
Projet définitif 2008 à 2010
Image (en haut): SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Photographie / visualisation (en bas): Quist Wintermans Architekten
L’adjudication n’a pas été basée sur les coûts de l’offre mais sur la conception de l’ouvrage. Les ponts ferroviaires sont en général des œuvres massifs en raison de grandes charges et des exigences élevées à la rigidité. Contrairement aux aspects habituellement lourds de ce type de ponts, un projet modeste a été réalisé qui s’intègre dans le paysage plat entourant l’Ijssel.
Coupe longitudinale
Vue latĂŠrale
La section du trottoir est – comme le pont principal – une construction composite avec un tablier en béton. Les avantages d’utilisation sont moins de givrage en hiver et moins de bruit, et ils ont mené à la décision de préférer des tabliers en béton aux tabliers orthotropes. La géométrie de l’ouvrage a présenté un défi aux ingénieurs d’études et à l’entreprise d’exécution en raison des sections variables dues à l’inclinaison de l’arc, du plan courbé du côté de Zwolle et du lit des voies s’élargissant du côté de Hattem. L’achèvement économiquement et à temps de l’étude de structure et des dessins d’atelier n’a été possibles que par des modèles 3D. Il n’y a pas de joints dans la superstructure continue du pont afin d’éviter des transitions susceptibles à l’endommagement et afin d’exclure de l’usure excessif de la superstructure des voies dans cette zone. En outre, les aiguillages sur la superstructure
Image: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Photographie
Vue du nouveau pont sur l’IJssel, en arrière-plan l’ancien pont qui a été détruit
Zwolle
le gris modeste du béton soulignent le rouge de la superstructure qui est un repère visuel de l’ensemble du pont ferroviaire. Les substructures sont fondées sur des pieux préfabriqués en béton enfoncés par battage.
Pour les substructures un concept architectonique de piliers s’élargissant vers le haut a été élaboré. Les formes réservées et
L’assemblage de la superstructure s’est fait des deux culées vers la travée sur la rivière. Les poutres en acier ont été placées travée par travée et les tabliers ont été construits ensuit. Afin d’accélérer le processus de construction, des tabliers préfabriqués en
1 Esquisse d’un nœud du treillis 2 Levage et assemblage des poutres creuses en acier 3 Fabrication à l’atelier des éléments finaux de l’arc
4 Système de torons pour lever les 2 500 tonnes de l’arc en treillis au-dessus de la travée sur la rivière
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4 Images: 1+3 SSF Ingenieure AG / 2 Bouwcombinatie Welling / Züblin / 4 Groupe Max Bögl
n’ont pas permis de larges interruptions des voies. Des joints de dilatation n’ont été prévus que du côté de Zwolle dans la voie radialement courbée. Du côté de Hattem, la superstructure est connectée à la culée de façon résistante à la flexion, ce qui permet de distribuer les forces horizontales de l’ouvrage extrêmement long plus facilement que par des appuis.
Section régulière des ponts sur les abords
Affichage : SSF Ingenieure AG
Section régulière du pont en treillis en acier
et aux poutres de rigidité, les tôles épaisses de grandes sections n’ont presque pas permis de corriger la position après le levage par torons. La coopération constructive de toutes les personnes impliquées dans le projet a mené à un pont ferroviaire techniquement ambitieux et novateur d’un point de vue architectonique, le tout réalisé avec succès dans le temps défini et avec la qualité requise.
Tablier / Superstructure Acier de construction
env. 9.200 t
Béton du tablier
env. 3.100 m3
Armature
env. 850 t
Participants au projet Client
ProRail, Pays-Bas
Equipe conception & construction Entreprise de construction
Bouwcombinatie Welling / Züblin, pont sur l’IJsse, Pays-Bas
Constructions en aciers
Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG Allemagne
Architectes
Quist Wintermans Architekten BV, Pays-Bas
Groupement de travail ouvrages d‘art
SSF Ingenieure AG Ingénieurs conseils en génie civil, Allemagne ABT adviseurs in bouwtechniek, Pays-Bas
En haut: Détail du pont à la culée Hattem En bas: Détail du pilier
Sélectionné par la Chambre des Architectes Allemands à Berlin comme l’une des 20 contributions allemandes à la Biennale Internationale d’Architecture à São Paulo, Brésil 2011.
Images: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Photographie
béton ont été utilisés sur lesquels ont été placés les éléments en béton coulés sur place, connectés de manière à être résistants à l’effort tranchant. Le treillis entier en acier de la travée sur l’Ijssel a été apporté sur des pontons flottants et levé par un système de levage à torons dans sa position finale à la structure en acier débordant les deux pieux dans la rivière. Un défi particulier à l’étude et à la construction a été l’exactitude requise des éléments en acier à connecter. Malgré le grand nombre de contraintes à l’arc
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Photo du couverture: SSF Ingenieure AG / Florian Schreiber Photographie
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