Reportage tunnel routier du St. Gothard

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Reportage tunnel routier du St. Gothard
Des solutions anti-corrosion sur mesure
Quelle nuance d’acier utiliser pour les différents types
d’exposition afin d’obtenir une protection contre la corrosion à la fois durable et économique?
Reportage
Exemples d’applications
La mise en oeuvre intervient principalement en cas d’exposition potentielle des éléments de construction concernés aux
chlorures et à la carbonatation, qui, en cas de faible enrobage,
peuvent atteindre l’armature et y provoquer une corrosion.
UGIGRIP® (1.4362 / 1.4462)
Aciers duplex hautement
résistants à la corrosion
Diamètres
disponibles (mm)
8, 10, 12, 14, 16, 20
nLorsque
TOP12® (1.4003)
Acier d’armature inoxydable économique
avec une proportion de chrome de 12%
8, 10, 12, 14, 16, 20
nSoit
6, 8, 10, 12
PREZINC® 500
Acier à béton B500 zingué par induction.
Protection anti-corrosion très économique
l’acier n’est localement pas protégé par du béton
alcalin (p. ex. goujon d’ancrage dans la zone du joint, ancrages de glissières de sécurité ou de parois anti-bruit...)
nGrande exposition aux chlorures, aussi en cas de faible enrobage
nPonts thermiques ( λ 4 fois moindre qu’avec du B500) p. ex. consoles isolantes de dalles
nIndustrie chimique (1.4462- résistant aux acides)
carbonatation, soit exposition aux chlorures
(mise en oeuvre uniquement dans le béton)
nConstruction de ponts, tunnels et canalisations
nApplications pour piscines
nBâtiment: parois en béton apparent
Tunnel routier du St-Gothard: remplacement des panneaux de revêtement mural
à l’entrée sud (Airolo)
nEn cas de carbonatation
faible enrobage sans exposition aux chlorures nBâtiment: parois en béton apparent
nEléments de construction de faible épaisseur, tels que parapets
nApplications en plein air (par ex. bacs à fleurs, piquets de vignes) à condition qu’il n’y ait pas de risque de sel de déverglaçage
TOP12® et UGIGRIP® Aciers d’armature inoxydables
pour une protection anti-corrosion à long terme
Bref exposé sur le projet, les tâches,
et la collaboration sur chantier
Ce tableau n’est qu’une illustration sommaire. Nos ingénieurs vous conseilleront volontiers en fonction
de vos projets afin de définir le type d’acier d’armature le plus adapté. INFOTEL 0844 80 88 18
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9470 Buchs, Industriestrasse 8
6020 Emmenbrücke, Werkstrasse 2
4402 Frenkendorf, Bächliackerweg 4
8152 Glattbrugg, Bäulerstrasse 20
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9014 St.Gallen, Hechtackerstrasse 33
6210 Sursee, Münchrütistrasse 12
3930 Visp, Industrie West
8570 Weinfelden, Walkestrasse 33
5430 Wettingen, Seminarstrasse 92
8004 Zürich, Zwinglistrasse 21
081 307 27 27
041 259 63 58
061 905 23 98
044 829 59 59
081 307 27 37
061 417 23 08
055 618 83 98
031 939 30 30
044 843 53 13
041 259 63 58
071 274 33 98
041 259 63 58
027 948 32 20
071 626 53 50
056 437 83 58
044 298 18 49
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2000 Neuchâtel, Rue des Tunnels 3
1260 Nyon, Rte de Divonne 50b
3960 Sierre, Rue du Stade 15
022 782 00 06
032 737 88 32
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23.4.2009 9:04:43 Uhr
Constructions durables
Un changement de mentalité est nécessaire
Entretien entre Debrunner Acifer AG et les responsables de projet
Qu’en est-il du surcoût de l’acier inox? Cette mesure
sera-t-elle payante?
Chinotti: Le surcoût est considérable, les coûts d’armature représentant plus de 15% du coût total du projet. En tant que
gestionnaire du tunnel, je ne prends cependant pas uniquement
en considération les frais d’investissement actuels, sinon nous
n’aurions rien changé au concept des panneaux et aurions dû
les remplacer dans 25 ans. Grâce aux armatures inoxydables,
nous espérons une durée de vie supérieure à 50 ans. Le blocage de voies de trafic importantes, comme le tunnel
du Gothard en raison de travaux de réparation, cause des
dommages économiques considérables. C’est pourquoi les
planificateurs, maîtres d’ouvrage et exploitants d’infrastructures misent sur des constructions et des matériaux durables
afin de réduire au maximum la fréquence des travaux. Le
renouvellement des panneaux muraux à l’entrée sud du
Gothard constitue un exemple de construction durable.
Aperçu du projet
Des panneaux latéraux recouvrent les parois du tunnel sur toute
sa longueur. Mis à part les dommages causés par la corrosion, le
concept des panneaux de revêtement en béton a fait ses preuves
tout au long des 28 ans d’exploitation. Les éléments ont protégé
la structure portante du tunnel en particulier contre les impacts
de véhicules et les incendies.
Démontage des panneaux endommagés. Leur surface poreuse
ne permet pas l’utilisation de l’engin à vacuum.
L’état des panneaux de revêtement s’est dégradé en particulier à l’entrée sud, en raison de la forte exposition aux chlorures. Le remplacement systématique des panneaux de revêtement sur le premier kilomètre était devenu indispensable des deux côtés
du tunnel. En tout, 1018 panneaux ont dû être remplacés sur ce secteur.
Montage des nouveaux panneaux à l’aide d’un engin à vacuum
Corrosion de l’armature et éclatement du béton sur les anciens panneaux
Le bord inférieur des panneaux préfabriqués en béton armé se loge dans une rainure de la banquette. Le bord supérieur est maintenu sur le parement latéral au moyen de fixations en acier Cr Ni Mo.
L’enrobage d’un centimètre des anciens panneaux n’a pas suffi à protéger l’armature en deux couches contre la corrosion, laquelle a entraîné de nombreux éclatements. La durée de vie
exigée des éléments en béton et des supports en aciers est de 50 ans.
Des mesures du taux de chlorure sur toute la longueur du tunnel
ont montré que le premier kilomètre du côté sud était particu­
lièrement endommagé par le sel routier. L’entrée nord est quant
à elle mieux protégée par la galerie couverte.
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Mesures visant une amélioration de la durabilité
La durabilité des nouveaux panneaux de revêtement a été améliorée par les mesures suivantes:
nBéton: qualité de béton améliorée avec une valeur E/C de 0.41 – 0.42, teneur en ciment de 390 kg/m3
nHydrofugation et revêtement à base d’époxy (OS 2, résistance à l’arrachement supérieure à 4 N/mm2)
nArmature: treillis en acier allié: sur les 250 premiers mètres
(fortement exposés aux chlorures): UGIGRIP® 1.4362 (Duplex),
entre les 250 et 1000 premiers mètres: TOP12®
nL’épaisseur d’enrobage des armatures du côté de la chaussée a été portée à 3.0 cm.
Treillis spéciaux préfabriqués TOP12® et UGIGRIP®
Mauro Chinotti
Responsable de projet/
Gestionnaire de tunnel
Office d’exploitation
des routes nationales
Ewald Heimgartner
Ingénieur civil dipl. EPF
Soutien Direction
de projet
Heimgartner Bauberatung
Quelles mesures ont été prises au niveau des armatures
afin d’augmenter la durée de vie des nouveaux panneaux
de revêtement?
Chinotti: L’enrobage de la couverture de l’armature, qui était de 1 cm, a été porté à 3 cm, ce qui est toujours peu compte tenu de l’environnement agressif du tunnel. C’est pourquoi, en plus de l’utilisation d’une armature inoxydable, nous avons
appliqué également un revêtement de surface. Cela permet aussi un nettoyage plus aisé.
Pourquoi différentes qualités d’acier ont-elles été utilisées
pour l’armature des éléments?
Heimgartner: Le secteur d’entrée fortement exposé à la pollution et au gel exige un acier d’armature fortement allié. Pour des
raisons économiques, nous avons opté pour le TOP12® dans le
secteur intermédiaire. Et encore plus à l’intérieur, nous avons utilisé du B500 normal, car l’humidité ne pénètre pas jusqu’ici.
Comment avez-vous choisi le TOP12® et l’Ugigrip 1.4362?
Heimgartner: Pour les aciers d’armature, je me suis laissé
conseiller par les ingénieurs de Debrunner Acifer, qui ont recommandé les alliages adaptés à la situation.
Profil type entrée sud (panneaux de revêtement rouge)
Les nouveaux éléments ont été étiquetés. Pourquoi?
Chinotti: Afin de pouvoir retrouver les caractéristiques précises
de chaque panneau, chacun porte une étiquette qui précise
son type, les caractéristiques de l’armature et du revêtement.
Nous contrôlerons régulièrement l’état des panneaux afin de
juger de l’efficacité des produits utilisés.
Quels ont été les défis particuliers à relever lors de la mise
en œuvre du projet?
Chinotti: Avant de lancer le projet de remplacement des panneaux muraux à l’entrée sud, un groupe de projet a reconsidéré
l’ensemble du système de revêtement mural. Différentes
constructions et matériaux ont été évalués par rapport aux exigences données. Cette analyse a montré qu’un système similaire à l’ancien, utilisant toutefois des matériaux optimisés,
serait le plus avantageux du point de vue technique et éco­
nomique. Lors des travaux dans le tunnel, une planification minutieuse de tous les processus nous a permis de réduire au
maximum les délais. Nous vous remercions de votre excellente collaboration
et de la confiance que vous témoignez envers nos produits.
Participants au projet
Maître d’ouvrage:
OFROU, Office fédéral des routes,
Filiale 3, Zofingen
Responsable de projet:
Office d’exploitation des routes nationales Services d’infrastructure et de construction, Airolo
Ingénieur:
Lombardi AG, Minusio
Expert maître d’ouvrage: Ernst Basler & Partner AG, Zurich
Direction des travaux:
Heimgartner Bauberatung, Eich
Démontage panneaux Ennio Ferrari SA, Lodrino
muraux SikaLavori SA, Cadenazzo
Béton coulé sur place:
Préfabrication TGM Prefabbricati SA, Cadro
éléments muraux:
ModulTech SA, Contone
Rizzi Pittura, Locarno
Préfabrication RUWA, Sumiswald
treillis d’armature:
Fabricants d’acier:
TOP12®Swiss Steel, Emmenbrücke
UGIGRIP®
UGITECH, Ugine (F)
Conseil technique Debrunner Acifer AG
et livraison:
23.4.2009 9:04:59 Uhr