Les pieux forés

Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
Préambule :
Fiche n° II-4
"Les pieux forés"
Il est fait référence aux articles du fascicule 68 du
CCTG et au recueil des règles de l'art "les pieux forés"
(document Sétra/LCPC - Décembre 1978) dans
différentes rubriques. Cependant, d'autres textes tels
que les normes citées au chapitre 5 "Pour en savoir
plus" pourront être utilement consultés.
1- Objet de la présente fiche
Cette fiche concerne la mise en oeuvre des pieux
exécutés en place par excavation du sol à l'abri ou non
d'un tube de travail. Suivant le cas, celui-ci peut être
récupéré ou pas.
Cette catégorie de pieux comprend :
• les pieux forés simples sans soutènement des parois
du forage tels que chemise, gaine ou tube ;
• les pieux forés à la boue et plus généralement avec
un liquide de forage ;
• les pieux forés chemisés, gainés, tubés.
Pieux forés
(photo LRPC de Lyon)
Elle ne concerne pas directement les pieux dits "forés à
la tarière creuse".
2- Points importants à examiner
PA = Point d'arrêt
PC = Point critique
2.1.- Avant le démarrage des travaux
Nature de l’intervention
Moyens
PA
PC
Observations
• Contrôle des matériels
– Matériel de fonçage (le cas échéant) ;
Contrôle visuel
et carnet
d'entretien
Se référer à la procédure d’exécution du
fonçage.
– Matériel de forage ;
Contrôle visuel
et carnet
d'entretien
Se référer à la procédure d’exécution du
forage.
Demander à l'entreprise de fournir les
caractéristiques des matériels (pour
comparaison avec celles figurant dans la
procédure d'exécution) et une justification,
le cas échéant, des différences constatées.
– Centrale BPE (principale et de
secours).
Consultation
d'un spécialiste
du LRPC
x
Se référer au PAQ de l’entreprise (centrale
de chantier) ou du producteur de bétons
(centrale BPE). Vérifier notamment que
celle-ci est titulaire du droit d’usage de la
marque NF-BPE.
• Contrôle des matériaux
– Conditions de stockage ;
Contrôle visuel
(Article 26.1 du fascicule 68 du CCTG
Chapitre 7 du recueil "Les pieux forés")
Chapitre II : Les fondations
1/9
Contrôler l’aire de stockage (propreté, mise
hors d'eau, planéité), en référence au PAQ.
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Tubages, virole de tête ;
Contrôle des
dimensions,
décamètre,
double mètre
– Éléments de cage d’armatures
(origine, certification des aciers,
nature et géométrie) ;
Contrôle visuel
du ferraillage et
contrôle des
dimensions
avec
décamètre,
examen du bon
de livraison
– Tubes d’auscultation et
éventuellement tube de carottage ;
[Article 45.2.2 du fascicule 68 du CCTG
et chapitre 7 du Recueil "Les pieux forés"
(dispositifs de centrage)]
Contrôle
visuel
– Écarteurs (dispositif de centrage) ;
Contrôle
visuel
Se référer à la procédure d’exécution et aux
plans concernés.
x
Se référer au PAQ, au plan de ferraillage et
à la procédure d’exécution.
Vérifier le marquage des aciers HA qui doit
être conforme à la fiche d'homologation.
x
Contrôler la nature, le diamètre intérieur,
l'épaisseur, le nombre, la position, la
longueur et le mode de fixation des tubes
sur les cages d'armatures, en référence au
plan et à la procédure d’exécution.
La fixation par soudage des tubes sur les
cages d’armatures peut occasionner des
perforations des tubes. Il est donc
nécessaire d'apporter une attention
particulière à cette opération.
Contrôler le type, la position, le nombre et
le mode de fixation des écarteurs, en
référence au plan de ferraillage et à la
procédure d’exécution.
– Épreuve de convenance à la centrale - Consultation
à bétons, et, le cas échéant, à la d'un spécialiste
centrale de secours.
du LRPC ;
- Vérification
de la
conformité de
la centrale à
béton ;
- Examen des
résultats de
l'épreuve de
convenance
effectuée à la
centrale.
x
L'épreuve de convenance sera réputée
satisfaisante si la composition des bétons
(contrôle des bons de livraison et des bons
de pesée) et si les caractéristiques des
bétons définies dans le marché et le PAQ
de
l'entreprise,
sont
respectées
(comparaison des résultats avec ceux de
l'étude).
L'épreuve de convenance doit être réalisée
suffisamment tôt pour disposer des
résultats à 28 jours avant le démarrage des
travaux.
2.2.- Avant le début de forage
Nature de l’intervention
Moyens
PA
PC
Observations
• Vérification de la plate-forme de
travail
– Nivellement
Chapitre II : Les fondations
Contrôle
topométrique
2/9
Contrôler le niveau, la planéité, la
propreté et la stabilité, en référence au
plan et à la procédure d'exécution.
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
• Vérification du positionnement des
pieux
– Implantation des axes
(Article 25 du fascicule 68 du CCTG)
Contrôle
topométrique
x
• Vérification de la mise en place de la
machine
– Verticalité de la machine
Contrôle
visuel sachant
que ce
contrôle ne
permet pas de
s’assurer de la
verticalité
exacte de la
machine.
Se référer au plan d’implantation.
x
Au démarrage du forage, la verticalité
conditionne la bonne exécution des
éléments de fondation.
2.3.- Pendant l’exécution
II convient :
• de s'assurer que les dispositions décrites dans le marché, les plans, le PAQ et ses procédures, sont effectivement
appliquées (tout incident durant les différentes opérations d'exécution fera l'objet d'un constat) ;
• de noter la présence des matériels et leurs différents mouvements sur le chantier ;
• de veiller à ce que l'entreprise renseigne de manière suffisamment précise une fiche de suivi du forage.
Nature de l’intervention
Moyens
PA
PC
Observations
Spécificités des pieux forés tubés
• Contrôle du fonçage du tube de
travail
– Mise en oeuvre des tubages : Contrôle visuel
méthode, profondeur de fiche.
Mètre
Se référer à la procédure d'exécution.
Sauf circonstance particulière, la base du
tube doit toujours être située en dessous
du fond du forage (article 26.6.1 du fasc.
68 du CCTG).
• Contrôle du forage
– Respect de l'ordre d'exécution des Contrôle visuel
opérations ;
x
Se référer au plan de pilotage
(article 25.1 du fasc. 68 du CCTG).
– Tenue du terrain en place en tête de Contrôle visuel
forage ;
Présence obligatoire du tube de travail ou
de la virole, selon la procédure
d'exécution
– Nature de l'outil en fonction de la Contrôle visuel
profondeur ;
(outil à adapter
à la nature des
terrains)
Se référer à la procédure d'exécution,
selon la profondeur et la nature des
terrains traversés.
– Verticalité du forage ;
(Article 25.3 du fascicule 68 du CCTG)
Comparer avec les tolérances fixées dans
le marché.
Chapitre II : Les fondations
Procédure
d'exécution de
l'entreprise
Contrôle visuel
(fil à plomb,
inclinomètre)
3/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Nature géologique des déblais en
fonction de la profondeur ;
Contrôle visuel.
Avis d’un
spécialiste du
LRPC en cas
de doute
(recommandé
pour les
premiers pieux)
Comparer la coupe de forage avec la
coupe géotechnique issue des résultats
des sondages.
Prélèvements d'échantillons de sol à faire
par l'entreprise (vérifier que leur position
soit indiquée dans la fiche de suivi du
forage).
– Niveau et hauteur d'ancrage ;
(dans le substratum)
Contrôle visuel.
Avis d’un
spécialiste du
LRPC en cas
de doute
(recommandé
pour les
premiers pieux)
x
Comparer la coupe de forage avec la
coupe géotechnique issue des résultats
des sondages.
En cas de différence, prévenir la
hiérarchie, le bureau d'études et le LRPC.
– Utilisation d'un trépan.
Contrôle visuel
x
Toute utilisation non prévue et dûment
justifiée du trépan doit faire l'objet d'un
accord préalable du maître d'œuvre.
Le trépan induit dans le sol des vibrations
pouvant engendrer des dégradations du
béton en cours de prise et de
durcissement des éléments situés à
proximité.
Spécificités des pieux forés à la boue
• Boue de forage (bentonite)
– Caractéristiques de la boue (neuve ou Assistance d'un
recyclée) ;
spécialiste du
(Article 23.3 du fascicule 68 du CCTG) LRPC
– Niveau de la boue dans le forage ;
(Articles 26.8.3 et 26.8.4 du fascicule 68
du CCTG)
Contrôle visuel
– Circulation de la boue ;
Contrôle visuel
– Recyclage de la boue ;
Contrôle des
caractéristiques
de la boue
recyclée (voir
ci-dessus).
Chapitre II : Les fondations
4/9
x
Se référer à la procédure d’exécution ; le
contrôle comprend généralement la
mesure de la densité, de la fluidité et de la
teneur en sable au cours de la réalisation
de chaque élément de fondation. Ces
contrôles sont obligatoires (Cf. fascicule
68 du CCTG et norme NF EN 1538).
La qualité de la boue conditionne la
stabilité du forage et la qualité du béton
des éléments de fondation.
Se référer à la procédure d’exécution du
forage.
Un niveau insuffisant peut entraîner des
éboulements, voire un effondrement des
parois de l'excavation.
Circulation de la boue pour
recyclage/pompage (circulation directe,
circulation inverse selon la procédure
d’exécution).
Élimination des éléments fins en
suspension (voir caractéristiques de la
boue ci-dessus).
Attention : s’assurer que les dispositions
préétablies en matière de propreté du
chantier et de ses environs (au niveau du
recyclage et de la circulation de la boue)
sont effectivement appliquées afin
d'éviter la pollution.
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Évacuation des produits de recyclage.
x
• Curage quel que soit le type de pieux Contrôle visuel
forés
et décamètre
(Article 26.2.1 du fascicule 68 du CCTG)
plombé
x
Les produits de recyclage doivent être
traités avant évacuation conformément au
PAQ et aux prescriptions du CCTP
(prescriptions de la loi sur l'eau).
Le curage est nécessaire pour assurer un
bon contact entre le terrain et les
éléments de fondations. Il doit être fait
juste avant le bétonnage.
Si la profondeur du forage est supérieure
à la côte théorique, prévenir la hiérarchie,
afin d'adapter la longueur des cages
d'armatures et des tubes d'auscultation
aux profondeurs réelles.
Vérifier la nature du terrain en fond de
forage par comparaison avec la coupe
géotechnique.
• Contrôle de la mise en place de la
cage d'armatures
– Présence des bouchons étanches aux Contrôle visuel
extrémités inférieures et supérieures
des tubes d'auscultation ;
– Raboutage des éléments de cage ;
Contrôle visuel
– Raboutage des tubes d'auscultation ;
Contrôle visuel
x
Pour éviter la pénétration de laitance ou
de béton dans les tubes et assurer
l'étanchéité à l'eau afin de ne pas
compromettre l'opération de contrôle par
auscultation sonique.
x
Vérifier les recouvrements
manchonnages des aciers.
ou
les
Vérifier les raboutages entre les éléments
de tubes d'auscultation. Le manchonnage
offre une plus grande sécurité. Le
soudage est à proscrire.
Faire passer une "souris" dans les tubes
avant la mise en place des cages
d'armatures dans le forage.
Vérifier l'étanchéité des raboutages (afin
d'éviter la pénétration de laitance dans les
tubes et les fuites de l'eau nécessaire au
couplage des sondes d'auscultation).
– Déformation de la cage d'armatures ; Contrôle visuel
Les manutentions ne doivent
provoquer de déformations.
pas
– Positionnement de la cage
d’armatures en altimétrie ;
Contrôle
topométrique :
comparer la
longueur de la
cage avec la
profondeur du
forage
x
Pour éviter son flambement, la cage
d’armatures doit normalement être
suspendue en tête, tout en atteignant au
plus près le fond du forage sans toucher
le terrain.
– Sens des cages d’armatures ;
Contrôle visuel
x
Contrôler le sens des cages d'armatures
lors de leur mise en place dans le forage
(vis-à-vis des armatures en attente). La
procédure d'exécution doit prévoir un
repérage (code couleur par exemple).
Chapitre II : Les fondations
5/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Longueur des aciers en attente ;
Contrôle visuel
et contrôle des
dimensions
avec décamètre
– Centrage et déformations en plan.
Contrôle visuel
x
Se référer aux plans de ferraillage.
Normalement assuré par les écarteurs.
• Contrôle du bétonnage
– Contrôle de la profondeur du forage Contrôle avec
avant bétonnage ;
un décamètre
plombé
x
Pour vérifier l'absence d'éboulement dans
le forage.
Rappel : le délai entre la fin du curage et
le bétonnage doit être le plus court
possible. Des indications plus précises sur
ce délai sont données aux articles 26.5.3,
26.6.3 et 26.8.6 du fascicule 68 du CCTG,
selon le type des pieux.
– Fabrication, transport et moyens de Contrôle visuel
mise en œuvre du béton ;
x
Dès l'arrivée des camions sur le chantier :
- contrôler la formulation du béton,
- contrôler les bons de livraison et les
bons de pesée, l’heure de fabrication des
gâchées et le temps de transport (Cf.
référentiel de certification de la marque
NF-BPE 033 de janvier 2005 "article
2.4.3.4 exemple d'un bon de livraison").
Contrôler la mise en œuvre du béton
(benne ou pompe) en référence à la
procédure d’exécution (la procédure doit
intégrer les spécifications du marché).
– Béton ;
– Tube plongeur ;
Contrôles à
partir d’essais
effectués par le
laboratoire
départemental
ou le LRPC au
titre du
contrôle
extérieur
x
Contrôle visuel
et décamètre
plombé
x
L'entreprise doit aussi réaliser des essais
sur chantier (affaissement et autres
caractéristiques spécifiées dans le CCTP)
et confectionner des éprouvettes pour
essais
en
laboratoire (résistances
mécaniques et autres caractéristiques
spécifiées dans le CCTP).
Comparer les résultats par rapport à ceux
exigés au marché.
Contrôler la longueur du tube plongeur
et l’amorçage du tube plongeur selon la
procédure d’exécution (l'amorçage "à la
pelle" est interdit).
L'amorçage du tube plongeur peut être
effectué avec une boule de polystyrène,
un sac papier rempli de béton par
exemple.
En cours de bétonnage, attention de ne
pas désamorcer le tube plongeur (base du
tube plongeur toujours à l'intérieur du
béton frais) sinon le premier béton pollué
sera mélangé au béton sain ; la remontée
et le retrait des éléments de tubes doivent
être faits en fonction de la cote du béton
frais dans le forage.
Chapitre II : Les fondations
6/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Cote du béton dans le forage ;
Contrôle visuel
– Position de la cage ;
Contrôle visuel
– Purge en fin de bétonnage ;
Contrôle visuel
Suivi de la quantité de béton mise en
œuvre en fonction du niveau atteint dans
le forage (courbe de bétonnage) pour
détecter d'éventuelles anomalies.
x
Éliminer tout ou partie du béton pollué
par la boue. Dans le cas où le recépage
n'est pas prévu, éliminer tout le béton
pollué par la boue, soit au minimum un
volume correspondant à une hauteur
égale à un diamètre de pieu environ.
– Extraction du tube de travail ou de la Contrôle visuel
virole de tête.
• Contrôle du recépage
(Article 47.5 du fascicule 68 du CCTG)
– Cote de recépage ;
Contrôle
topométrique
– Recépage.
Il ne doit y avoir ni remontée, ni
excentrement des cages d'armatures.
Se référer à la procédure d’exécution.
x
Contrôle visuel
Se référer au plan et à la cote d’arase et
en tout état de cause jusqu'au béton sain.
Mode d’exécution conforme à la
procédure d’exécution (voir paragraphe
2.4 Après l'exécution - Réception).
Le recépage est généralement effectué
entre 3 et 8 jours après la fin du
bétonnage.
Les techniques de recépage les plus
couramment utilisées sont le recépage
chimique, hydraulique, le marteau
piqueur, par exemple).
Les armatures en attente ne doivent pas
être successivement pliées et dépliées.
Le brise roche ne doit pas être utilisé car
il engendre une microfissuration de la
tête des pieux.
2.4.- Après l’exécution - Réception
Nature de l’intervention
• Contrôle des pieux en phase finale
(Chapitre 7 du recueil "Les pieux forés")
– Intégrité des éléments ;
Moyens
PA
Contrôle par
auscultation à
réaliser par des
spécialistes
x
PC
Observations
Méthode par transparence à partir des
tubes
d'auscultation
ou
par
réflexion/impédance uniquement pour
les éléments de petites dimensions, à
partir de la tête des pieux.
L'entreprise titulaire du marché ne peut
commencer les phases d'exécution de
travaux suivantes qu'à partir du moment
où les résultats du contrôle de l'intégrité
des fûts sont connus et jugés satisfaisants
par le maître d'œuvre.
Chapitre II : Les fondations
7/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
– Contact pointe du pieu/fond de Contrôle par
forage ;
carottage
Le contrôle par carottage ne doit pas être
systématique, il est notamment envisagé
si l’auscultation révèle un contact
douteux (ou en cas d'incident survenu au
cours du bétonnage).
Le carottage peut être réalisé soit à partir
des tubes d'auscultation 50/60, soit pour
les pieux de gros diamètres, 1200 mm,
à partir d'un tube 102/114 spécialement
mis en place pour cette opération.
L'extrémité inférieure de ce tube est
arrêtée à 50 cm environ au-dessus du
fond de forage. Ce tube n'est pas destiné
à être utilisé pour l'auscultation sonique.
x
– Cote des têtes des éléments de Contrôle
fondation après recépage ;
topométrique
– Implantation des têtes de pieux par Contrôle
rapport à la cote théorique de topométrique
recépage.
(Article 27.2 du fascicule 68 du CCTG)
x
Se référer aux plans d'exécution.
Comparer les écarts avec les tolérances
fixées dans le CCTP.
Se référer aux plans d'exécution.
Comparer les écarts avec les tolérances
fixées dans le CCTP.
3- Documents à consulter sur le site
• Marché ;
• Plans d'Assurance Qualité (PAQ comprenant notamment les fiches d’agrément ou d'homologation des
matériaux) ;
• Procédures d’exécution (intégrées au PAQ) ;
• Plans d’exécution ;
• Dossier géotechnique ;
• Vérification du marquage des aciers HA, qui doit être conforme à la fiche d'homologation ;
• Bons de livraison des matériaux en particulier bons de livraison et bons de pesées dans le cas
d'approvisionnement des bétons par des centrales BPE ;
• Journal de chantier.
4- Documents à fournir au maître d’œuvre
• Avant exécution :
–
–
–
–
–
–
Dossier technique complet ;
Plans d'Assurance Qualité ;
Procédures d’exécution (intégrées au PAQ) ;
Bons de livraisons des matériaux ;
Fiches techniques des produits utilisés ;
Certificat de conformité (marque NF-BPE, marquage CE, etc…).
• Après exécution :
– Fiches de contrôles, mises en place dans le cadre du contrôle intérieur ;
– Fiches de demande de levées de points d’arrêt ;
– Fiches de non-conformités éventuelles et d’actions correctives et préventives.
Chapitre II : Les fondations
8/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
5- Pour en savoir plus, consulter
• Exécution des travaux de fondations des ouvrages de génie civil. Fascicule 68 du CCTG (Chapitre IV : fondations
par pieux exécutés en place et puits) ;
• Recueil des règles de l'art - Les pieux forés. Guide technique. Sétra/LCPC, décembre 1978, 197 p. (référence
Sétra : F7809) (voir notamment le chapitre 7, pour ce qui concerne le contrôle à savoir : les recommandations
concernant les tubes de réservation, les moyens de contrôle et l'organisation du contrôle ;
• Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de génie civil. Fascicule 62, titre V du
CCTG ;
• Norme NF EN 1536 : exécution des travaux géotechniques spéciaux - Pieux forés ;
• Norme NF P94-160-1 : Sols - Reconnaissance et essais - Auscultation d'un élément de fondation - Partie 1 :
Méthode par transparence ;
• Norme NF P94-160-2 : Sols - Reconnaissance et essais - Auscultation d'un élément de fondation - Partie 2 :
Méthode par réflexion, sous certaines conditions, notamment géotechniques et dimensionnelles.
Chapitre II : Les fondations
9/9
Fiche n° II-4 : Les pieux forés