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SOMMAIRE
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PREAMBULE
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GENERALITES.
2
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PRIX UNITAIRES PRINCIPAUX.
3
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ESTIMATION DES OUVRAGES A PAREMENT EN BETON ARME.
3.1 3.2 3.3 4
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P r é d i m e n s i o n n e m e n t (murs t y p e s ) . E s t i m a t i o n des ouvrages. Remarques.
ESTIMATION DES OUVRAGES F\ PAREMENT METALLIQUE.
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ANNEXE
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Mode d'évaluation des ouvrages.
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- PREAMBULE ---------
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La technique de l a t e r r e armée a f a i t l ' o b j e t d'une brochure du L . C . P . C . (Département de Mécanique des S o l s ) , en collaboration avec l a Société Terre Armée, datée d ' A v r i 1973. L ' mploi d'une "elle technique pouvant ê t r e favorablement envisagé pour de nombreux murs de soutènement, e t en p a r t i c u l i e r pour des murs importants, i l a paru nécessaire de donner dès à présent aux Ingénieurs les éléments qui leur permettront de procéder à des estimation-s comparatives de murs de ce type e t de murs classiques. De t e l l e s cornparaisom doivent en e f f e t ê t r e l a règle dans chaque cas d'es èce, car les sommes mises en jeu l e j u s t i f i e n t e t l e s paramètres q u i influent sur e r é s u l t a t sont assez nombreux pour qu'aucun précédent t a n t s o i t peu différent s o i t p r o b a n t à cet é g a r d .
__e_
La manière d'estimer correctement les murs des autres types figure dans les autres parties du présent dossier. Celle d'estimer les murs en t e r r e armée f a i t l ' o b j e t de l a présente pièce. On y trouvera en outre, en annexe, quelques informations pour l a rédaction des marchés.
Pour l e r e s t e , on se reportera à l a brochure précitée d u L . C . P . C . , comporte de nombreuses précisions.
qui
N O U S appellerons seulement en outre 1 'attention des projeteurs sur les dispositions à prévoir en t ê t e des murs en t e r r e armée l o r s q u ' i l convient d'y Ti xer des garde-corps ou des d i sposi t i f s de sécurité ( g l i s s i è r e s ou b a r r i è r e s ) . t n plus des problèmes géométriques d'implantation que cela pose e t qui s o n t l e s mêmes que pour les autres types de murs, se posent des problèmes d'ordre mécanique pour assurer l e maintien de ces d i s p o s i t i f s en cas de choc. Les e f f o r t s à considér e r pour cela é t a n t extrèmement différents selon l e d i s p o s i t i f considéré ( v o i r dossier-pilote G.C e t C.P.S type a r t i c l e 3.05,26 de l a mise à j o u r de Juin 72), c e t t e fixation nécessite des d i s p o s i t i f s d'importances t r è s inégales.
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Selon l e principe de l a barriëre ( r i g i d e - ou déformable r é s i s t a n t par i n e r t i e e t frottement) celle-ci sera solidaire ou non d u mur proprement d i t . Dans l e premier cas, s i l a barrière comporte des montants (cas des barrières métalliques), leur f i x a t i o n devra comporter une poutre de répartition horizontale formant couronnement en b é t o n armé d u mur e t transmettant ensuite les e f f o r t s au mur, celui-ci devant alors ê t r e renforcé en t ê t e ( é c a i l l e s , armatures de béton armé e t armiitures de l a t e r r e ) . S i l a barrière e s t en béton armé (modèle californien ou
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General Motors) e l l e joue e l l e même l e rôle de répartition des e f f o r t s ; mais u n couronnement en béton armé e t u n renforcement en t ê t e du mur correctement dimensionnés restent indispensables pour assurer l a transmission des e f f o r t s à prévoir dans l a masse de la t e r r e armée. Ces dispositions, d o n t l a qualité peut conditionner des vies humaines e t en raison de leur coût, sont à préciser obligatoirement dans les projets. X K X
1 - GENERALITES
Nous nous limitons aux ouvrages de soutènement courants {murs de soutènement, soutènements des remblais d'accès à u n p o n t . . . . ) à l'exclusion des cas . p a r t i c u l i e r s , t e l s les culées de ponts ou les ouvrages industriels destinés généralement à recevoir des charges sur remblai importantes e t localisées. E n outre on t r a i t e r a surtout des ouvrages à parement en béton armé qui sont de loin les plus couramment employés actuellement pour les soutènements. Ce f a i t t i e n t essentiellement à l'important développement q u ' o n t connu ces dernières années les ouvrages de soutènement en t e r r e armée en s i t e urbain ou semi-urbain, l à où des considérations d'ordre architectural e t d'environnement o n t u n poids n o n négligeable dans l e choix d'une solution.
L'enquête menée pour c e t t e étude a porté sur une quinzaine d'ouvrages réalisés ces deux dernières années ou en cours de réalisation à l'heure actuelle. Des ouvrages de toute nature o n t é t é étudiés (murs de soutènement, Soutènements des remblais d'accès aux ouvrages, culées de ponts e t fausses culées . . . ) , l e b u t de l'enquête é t a n t principalement de f a i r e r e s s o r t i r des prix moyens pour les principaux composants d ' u n ouvrage en t e r r e armée, à savoir l e parement, les armatures e t l e remblai. L'estimation des ouvrages présentée ci-après tenant compte e s s e n t i e l l e ment de ces t r o i s éléments, i l convient d'ores e t déjà de préciser un point p a r t i culièrement important : lorsque l ' o n compare d u point de vue économique plusieurs solutions techniquement possibles pour un même ouvrage, i l e s t nécessaire de t e n i r compte des contraintes e t sujetions afférentes à l'exécution pour chacune des solutions, celles-ci p o u v a n t avoir une incidence non négligeable au niveau du coût g l o bal de l'ouvrage. En p a r t i c u l i e r p o u r les ouvrages en t e r r e armée les déblais préparatoires peuvent ê t r e nettement plus importants que p o u r une solution plus classique, comme cela e s t souvent l e cas p a r exemple pour des murs en déblai. Aussi l a comparaison doit e l l e s ' e f f e c t u e r au niveau d u coût global de l'ouvrage, parfois même en intégrant certaines structures associées d o n t l a conception e t l a mise en oeuvre peuvent avoir une incidence au niveau de l a conception e t du dimensionnement d u mur. C'est en p a r t i c u l i e r l e cas des barrières de sécurit é qui doivent ê t r e choisies en fonction de leur rôle d'abord, l e mur devant s ' y adapter. 2
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PRIX UNITAIRES PRINCIPAUX
Ces prix unitaires sont ceux qui ressortent de l'enquête effectuée; i l s nous o n t servi de base d'estimation des ouvrages de soutènement. Ce sont des prix
. ../...
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moyens, toutes taxes comprises, applicables en Mai 73, l e c o e f f i c i e n t d ' a c t u a l i sation à appliquer au document-type EST 67 pouvant a l o r s ê t r e estimé à 1,50 en moyenne d a n s l'ensemble de l a France. Le Maître d'Oeuvre peut l e s modifier pour corr ger 1 ' e s t mation que nous proposons, s ' i l connaît les prix u n i t a i r e s couramment pratiqués dans sa région. PB : C ' e s t l e prix u n i t a i r e moyen du mètre carré de parement x en b é t o n armé d'épaisseur 18 cm, t e l q u ' i l e s t défini au 5 3 . 1 a de 1 ' annexe j o i n t e . P B = 200 F/m2
PA : C ' e s t l e p r i x u n i t a i r e moyen du mètre carré de parement*métallique ( a c i e r galvanisé, épaisseur 3 m m ) . Compte tenu du t r è s f a i b l e nombre d'ouvrages à parement métallique récemment r é a l i s é s , i l ne nous e s t pas possible de donner des p r i x moyens déduits de s t a t i s tiques .
PA = 210 F/m2 peut ê t r e une estimation raisonnable (ce prix comprenant l a fourniture, l e stockage, l e s manutentions e t l a pose des éléments de peau - e t toutes sujétions afférentes -, des couvres-joints associés e t de l a boulonnerie de f i x a t i o n des arma tures au parement) . Ce prix a é t é é t a b l i à partir de renselgnements fournis par l a Société Terre Armée e t des quelques r é s u l t a t s de l'enquête. (Le prix des éléments de peau, t e l q u ' i l e s t défini au 5 3.2.a de l'annexe s e r a i t de l ' o r d r e de 66 à 68 F au mètre l i n é a i r e , T T C ) . A : C ' e s t l e prix u n i t a i r e moyen du mètre l i n é a i r e d'armature en a c i e r galvanisé, de 80 x 3 mm de section, t e l q u ' i l e s t défini au 5 3.3 de 1 ' annexe j o i nte. A
=
10,50 F/mètre l i n é a i r e
R : C ' e s t l e prix u n i t a i r e moyen d u mètre cube de remblai pour t e r r e
arniée, t e l s q u ' i l e s t défini au 5 1.1 de l'annexe j o i n t e . I1 n ' e s t pas possible de f a i r e r e s s o r t i r un p r i x s i g n i f i c a t i f pour l e remblai, l e s p r i x obtenus présentant d'importants é c a r t s d'une région à l ' a u t r e . Ces différences sont essentiellement dues aux p o s s i b i l i t é s locales d'approvisionnement en matériau de remblai s a t i s f a i s a n t aux c r i t è r e s imposés ( c f . Note d'information technique du L . C . P . C . "La Terre Armée" en date d'Avril 1973), e t parfois à une estimation d i f f é r e n t e des d i f f i c u l t é s d'exécution, d'une région à l ' a u t r e , suivant l'expérience des entreprises dans l e domaine des ouvrages en t e r r e arniée. Si nous éliminons des r é s u l t a t s obtenus les deux p r i x extrêmes q u i sont peut ê t r e f o r t u i t s , nous constatons que R varie de 8 à 28 F/m3, sans relation apparente avec l e s dimensions des ouvrages.
x Surface théorique obtenue en multipliant l a hauteur t o t a l e p a r l a largeur.
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Or ce prix e s t t r è s important dans l'estimation e t p a r s u i t e dans l e r é s u l t a t de toute comparaison économique : pour une hauteur t o t a l e de mur de 10 m l e passage de 8 à 28 F/m3 peut augmenter l e coût t o t a l de 40 %.Une t e l l e éventual i t é d o i t ê t r e appréciée par l e projeteur. En cas d'impossibilité pour lui de pouvoir estimer ce prix de façon assez précise pour conclure sur l a comparaison, l a meilleure solution pourra ê t r e de 1ar;cer l'appel d ' o f f r e s sur l a solution qui par a î t r a l a plus probable, avec autorisation de variantes. 3
- ESTIMATION DES OUVRAGES A PAREMENT EN BETON ARME 3.1
- Prédimensionnement ------------------
(murs types)
Nous donnons ci-après, à t i t r e d'indication, un prédimensionnement des murs de soutènement en t e r r e armée. Ces murs types sont dimensionnés en supposant que l e mur soutient une plateforme e t non u n t a l u s , e t en tenant compte d'une charge sur remblai de 1 T/m2 (charge sur remblai lorsque celui-ci constitue une plateforme routière. Article 8 d u Fascicule 61 I I du C . P . C . ) .
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I
I
Armatures 80 x 3 mrn ( Acier galvanisé 1
1
-
La longueur pratiquement constante - des armatures ( L = 5.00 m ) e s t imposée par l a condition d'adhérence des armatyres qui e s t déterminante pour les faibles hauteurs du mur ( H ,< 6 m ) .
Pour 6 m < H < 6,75 m , l e dimensionnement d u mur sera l e même, à l'exception de L q u i sera, au dessus de H = 6,25 m , égale à 0,8 H.
5
I.
= 0,8H itlm'
L
4
H A-
L
I,
L =0,8H it/m'
4
-L- - A
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Pour permettre c e t t e estimation, nous donnons ci-après, sur un même graphique, t r o i s courbes :
- _ - - _ -1_ :_ -Son ordonnée Y1 donne l e prix moyen (TTC) d u mètre . _La_ courbe carré de parement en béton armé seul, en fonction de l a hauteur t o t a l e du m u r H. _ - -courbe _ _ _ - -2_ :_ -Son ordonnée Y2 exprime, ramené au mètre carré de . La parement, l e prix moyen du parement e t des armatures (TTC) en fonction de l a hauteur t o t a l e du mur. Le prix moyen ( a u mètre carré de parement) des armatures seules peut ê t r e aisément obtenu en faisant l a différence des ordonnées entre la courbe 2 e t l a courbe 1 (Y2-Y1).
. ---_-----_La courbe 3 : Son ordonnée Y3 donne l e prix moyen de l'ouvrage ramené au mètre carré de parement, en fonction de la hauteur t o t a l e du mur. La différence des ordonnées entre l e s courbes 3 e t Z7(Y3-Y2), donne l e prix moyen d u remblai , ramené au mètre carré de parement. 3 Ce prix a é t é calculé en prenant un prix unitaire de 10 F/m pour l e remblai. E n r é a l i t é , i l y a u r a lieu de prendre en compte u n prix plus représ e n t a t i f pour l e mètre cube de remblai ( c f . 5 11). Le coût moyen de l'ouvrage ramené au mètre carré de parement peut alors ê t r e calculé come s u i t , pour une hauteur donnée H du mur : C en F/m2
=
Y2
t
--R (Y3-Y2) 10
R é t a n t l e prix d u mètre cube de remblai (TTC) estimé p a r l e Maître d'oeuvre en tenant compte des possibilités locales d'approvisionnement.
3.3 - Remarques _ _ - ____ - Le prix proposé é t a n t facilement décomposable, i l sera f a c i l e pour l e Maître d'oeuvre de t e n i r éventuellement compte des conditions économiques locales e t d u moment ( l e s prix unitaires pris en compte dans notre estimation sont donnés au § I I ) .
- L'estimation proposée ne t i e n t compte que des t r o i s principaux constituants du massif en t e r r e armée, à l'exclusion, rappelons le,des équipements divers mais également des déblais préparatoires, de l a semelle de réglage en béton maigre sous l e parement ( l e prix de c e l l e - c i , de section minimum 35 x 15 cm, ne représente toutefois qu'une f a i b l e dépense ne dépassant pas 20 F au mètre l i n é a i r e de structure de soutènement) e t des remblais ordinaires à 1 ' a r r i è r e du mur. Si les équipements courants (corniche, garde-corps, gl i s s i è r e s de sécurité . . . ) n'entraînent pas de variation de prix s i g n i f i c a t i v e entre l e s différentes solutions étudiées, rappelons aussi q u ' i l peut en ê t r e autrement lorsque l ' o n doit prévoir des barrières de sécurité ( c f . Préambule). Bien entendu les volumes de déblai e t de remblai ordinaire d i f f è r e n t en général de façon importante selon l a solution choisie.
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4
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ESTIMATION DES, OUVRAGES A PAREMENT METALLIQUE
Nous ne possédons que t r è s peu de r é s u l t a t s sur les ouvrages en t e r r e armée à parement métallique. Les courbes données ci-après sont donc établies à partir de renseignements e t mètrés fournis par l a Société Terre Armée e t des quelques r é s u l t a t s obtenus au cours de l'enquête.. Les fournitures métalliques o n t é t é estimées à 5,20 F/kg ( T . T . C . ) , pose à 0,40 F/kg (T.T.C.)
la
La courbe 1 proposée pour l'estimation des ouvrages à parement métallique donne en ordonnée l e coût moyen Y 1 en F/m2 de parement des éléments de peau, armatures e t pièces annexes (boulonnerie, couvre-joints . ..), en fonction de l a hauteur H du mur.
La courbe 2 donne en ordonnée l e p r i x moyen de l'ouvrage Y2, ramené ,au mètre carré de parement, remblai compris. Le prix u n i t a i r e de ce dernier a é t é p r i s égal à 10 F/m3. En r é a l i t é i l y aura l i e u de prendre en compte u n prix plus représentatif pour l e mètre cube de remblai ( c f . 5 I I ) . Le coût moyen de l'ouvrage, ramené au mètre carré de parement peut alors ê t r e calculé comme s u i t , pour une hauteur donnée H du mur: C en F/m 2 = Y 1
Y2-Y 1 + ( Tr) . R
R é t a n t l e prix du mètre cube de remblai ( T . T . C . ) estimé par l e Maître d'oeuvre en tenant compte des p o s s i b i l i t é s locales d'approvisionnement.
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A N N E X E
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MODE D'EVALUATION DES OUVRAGES
Nous présentons ci-dessous les principaux postes du bordereau des prix e t d u C . P . S . qui concernent les ouvrages en t e r r e armée, à l'exception d u poste " f o r f a i t d ' i n s t a l l a t i o n de chantier" qui rénumère 1 ' i n s t a l l a t i o n générale de chant i e r e t l e repliement en f i n de t r a v a u x , e t d o n t , généralement, seule une p a r t i e e s t imputable aux ouvrages en t e r r e armée. De même pour l e s terrassements, nous ne précisons que les rubriques afférentes aux ouvrages en t e r r e armée, à l'exclusion, entre autres, des déblais préparatoires pour massifs en t e r r e armée.
- Remblaiement du volume armé -___-_______________------Le projeteur aura à choisir ------- entre deux modes de rémunération 1.1.
:
ou -
Le p r i x rémunère au mètre cube l a f o u r n i t u r e e t l a ririse en oeuvre d e s t e r r e s n é c e s s a i r e s à l ' e z é c u t i o n des remblais de t e r r e armée, en a r r i è r e du .parement. Ce p r i x comprend t o u t e s l e s s u j é t i o n s a f f é r e n t e s à ce remblai, e t en p a r t i c u l i e r l e s a r r e t s ou a t t e n t e s pendant l a mise en p l a c e des armatures.
ou -
Le p r i x rémunère au mètre cube l ' e x é c u t i o n d e s remblais eu t e r r e armée, S O U S forme de plus-value aux p r i x d e s remblais precédemment définis. Le volume du massif e n t e r r e armée e s t d é f i n i dans l e s d e s s i n s d ' e x é c u t i o n de l'ouvrage; dans une s e c t i o n donnée l a hauteur p r h e en compte e s t l a hauteur t o t a l e du Mur e t l a profondeur e s t é g a l e à l a longueur des armatures dans l a s e c t i o n considérée. 2. - BETONS ------
Ce p r i x rémunère au metre cube pour l e s ouvrages en t e r r e à parement en béton, l a f o u r n i t u r e e t La mise en oeuvre du b é t o n courant C ... pour l'exéc u t i o n de l a semelle de réglage sous l e parement du massif e n t e r r e armée.
.../...
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3. -
a - EcaiZLes en b é t o n --___---_-_---__Ce p r i x rémunère, au mètre carré de parement, l a f a b r i c a t i o n e t Za pose des é c a i l l e s en béton armé c o n s t i t u t i v e s du parement du massif en t e r r e armée. Ce p r i x comprend :
- l a f o u r n i t u r e de t o u s Zes éléments n é c e s s a i r e s à l a r é a l i s a t i o n des pZaques e t à l a j o n c t i o n des armatures, notamnent l e s amorces d'armatures d e l a t e r r e , l a bou l o n n e r i e de raccordement, l e s armatures du b é t o n , fourreaux, goujons d'accrochage, e t c . . . - La f o u r n i t u r e e t la pose des j o i n t s en F l e x c e l l e t en polyuréthane. - La pose des pZaques e t l e boulonnage des armatures. - Le t r a n s p o r t , l e stockage, l e s manutentions sur c h a n t i e r , l ' é t a i e m e n t p r o v i s o i r e e t t o u t e s l e s manoeuvres n é c e s s a i r e s au montage, a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t de l i c e n c e s de b r e v e t s .
(Dans l e bordereau c e t t e rubrique d o i t préciser l ' é p a i s s e u r des plaques Un prix u n i t a i r e sera prévu pour chacune des épaisseurs p r o j e t é e s ) . X
b - Eléments d'anaZe en b é t o n armé
Ce p r i x rémunère, au mètre Linéaire, l a f a b r i c a t i o n e t l a pose d e s é l é ments d ' a n g l e en b é t o n armé. II comprend :
- t o u t e s Zes f o u r n i t u r e s n é c e s s a i r e s à Za f a b r i c a t i o n des éléments e t à l a j o n c t i o n d e s armatures. - La f o u r n i t u r e e t l a pose des j o i n t s en F l e x c e l l e t polyuréthane.
-
La pose des éléments e t l e boulonnage des armatures.
- La l i v r a i s o n , l e stockage, l e s manutentions sur c h a n t i e r , 1 ' é t a i e m e n t p r o v i s o i r e e t t o u t e s Zes manoeuvres n é c e s s a i r e s au montage, a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t d e l i c e n c e s de b r e v e t s .
Ce p r i x rémunère, au mètre l i n é a i r e , l a f o u r n i t w e e t l a pose des é l é -
ments de peau métalSiques c o n s t i t u t i f s du parement courant de l'ouvrage en t e r r e armée. IZ comprend :
x Les a r t i c l e s pourvus d'un astérisque ne figurent pas automatiquement dans tous les marchés.
. . ./. . .
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- Za f o u r n i t u r e des éléments m é t a l l i q u e s e t l a bouzonnerie de raccordement aux armatures,
- Za Zivraison, l e stockage, les manutentions SUT c h a n t i e r , 2 ' é t a i e m e n t p r o v i s o i r e , t o u t e s l e s manoeuvres n é c e s s a i r e s au montage a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t de Zicences de b r e v e t s , -
Za pose de c e s éléments e t l e boulonnage des armatures.
( I 1 y a lieu de préciser dans l e bordereau les caractéristiques de ces éléments - nature, épaisseur, pas de poinçonnage. Un prix unitaire sera prévu p o u r chacun des éléments de caractéristiques d i f f é r e n t e s ) . b
- Couvre-joints __-____-_-__-
Ce p r i x rémunère à I r u n i t é l a f o u r n i t u r e e t l a pose des c o u v r e - j o i n t s méta2 Ziques. I l comprend -en o u t r e ?va l i v r a i s o n , l e stockage, l e s manutentions sur c h a n t i e r a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t de l i c e n c e s de b r e v e t s .
Nota - -- - : La quantité moyenne de couvre-joints e s t de l ' o r d r e de 1 pour 3 m2 de parement. ( I 1 y a lieu de préciser dans l e bordereau les caractéristiques de ces couvre-joints - nature, épaisseur, poinçonnage éventuel. Un prix uniforme sera prévu pour chacun des couvre-joints de caractéristiques d i f f é r e n t e s ) .
Ce p r i x rémunère au mètre l i n é a i r e l u f o u r n i t u r e e t Za pose d e s éléments d'angle m é t a l l i q u e s . Il comprend :
- Za f o u r n i t u r e des éléments e t l u boulonnerie de raccordement aux armatures,
- l a l i v r a i s o n , Ze stockage, l e s manutentions sur c h a n t i e r , l ' é t a i e m e n t p r o v i s o i r e , t o u t e s l e s manoeuvres n é c e s s a i r e s au montage, a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t de Zicences de b r e v e t s , -
Za pose de c e s éléments e t l e bouZonnage des armatures.
( I 1 y a lieu de préciser dans l e bordereau les caractéristiques de ces éléments - nature, épaisseur, valeur de l ' a n g l e , traitement des soudures, e t c .. . Un prix unitaire sera prévu pour chacun des éléments d'angle de caractéristiques différentes).
Ce p r i x rémunère au mètre l i n é a i r e l a f o u r n i t u r e e t l a pose des armatures métaZZiques de l a t e r r e , à Z'exclusion d e s amorces (pour parement en b é t o n armé) e t de Za boulonnerie r é g l é e s avec l e s éléments de peau.
I2 comprend e n p a r t i c u l i e r Za f o u r n i t u r e sur c h a n t i e r des armatures, l e s f r a i s de déchargement, stockage, magasinage, manutentions sur c h a n t i e r , Za pose, a i n s i que t o u s f r a i s d ' é t u d e s e t de l i c e n c e s de b r e v e t s .
.. ./. . .
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( I l y a l i e u de p r é c i s e r dans l e bordereau l e s c a r a c t é r i s t i q u e s des armatures - rûtamment nature, épaisseur, l a r g e u r e t p r o t e c t i o n . Un p r i x u n i t a i r e sera prévu pour chaque t y p e d'armatures de c a r a c t é r i s t i a u e s d i f f é r e n t e s ) .
.
