RAPPO RT DE STAGE
LES PAROIS MOULÉES : SURVEILLANCE, ENTRETIEN RÉPARATION
ET
Réalisé par : RZOUGUI Omar Safwat
Encadré par : JAADOUR Chaimae KERSIT Hicham
Un vieux port… …de Nouvelles vocations
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Avant-propos L’Ecole Mohammadia d’Ingénieurs (EMI) est la première grande école au Maroc. Elle a été inaugurée par feu sa majesté le roi Mohamed V en 1959 soit trois années seulement après l’indépendance du royaume. Elle a pour mission de doter le Maroc d’ingénieurs de haut niveau pour assurer le développement économique et industriel du pays en toute aisance. La force de l’EMI qui la distingue réside dans la qualité de la formation qu’elle propose à ses étudiants, et afin d’améliorer cette formation davantage, l’école exige un stage en entreprise à la fin de chaque année. Ce stage permettra aux étudiants de se familiariser avec le domaine professionnel et ainsi faciliter leur intégration dedans après l’obtention du diplôme. Etant en deuxième année génie civil, il est prévu que je fasse un stage ingénieur. Ce stage a pour finalité permettre aux étudiants de mettre en réalité les acquis durant les deux années des études en participant à la résolution d’une problématique technique ou à un projet d’envergure en entreprise, et de recevoir de nouvelles connaissances. La meilleure façon pour apprendre, surtout dans notre domaine, à savoir, le génie civil, est d’aller sur terrain. Ce domaine utilise des techniques de mise en œuvre très diversifiées qu’on ne peut pas acquérir sas voir réellement à l’œuvre. En choisissant de faire mon stage au sein de la Société d’Aménagement pour la Reconversion de la Zone Portuaire de Tanger Ville (SAPT), une société ayant une mission unique et exceptionnelle au Maroc, j’ai pu assister à des différents manœuvres et ainsi acquérir un bagage important et au niveau technique et au niveau de la communication.
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Remerciements
Au terme de ce travail je tiens à exprimer mes sincères remerciements pour tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à son aboutissement. Je remercie mes professeurs qui m’ont préparé théoriquement pendant mes deux années de formation à l’Ecole Mohammadia d’Ingénieurs. Je remercie Mr. Le directeur de la SAPT de m’avoir accepté en tant que stagiaire au sein de son établissement, et aussi tout le personnel de la société pour leur bon accueil. Je remercie, enfin, Mlle. JAADOUR Chaimae et Mr. KERSIT Hicham de m’avoir encadré, conseillé et guidé pendant la période de mon stage, et aussi pour tout le temps qu’ils m’ont accordé malgré leurs préoccupations.
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Introduction Tanger est située dans la baie du même nom, ouverte sur l'extrémité occidentale du détroit de Gibraltar, à environ 15 kilomètres des côtes espagnoles. D'abord établie sur la colline de la kasbah, la ville s'est progressivement étendue sur les massifs la bordant à l'ouest en direction du cap Spartel (plateau du Marshan, Vieille Montagne) puis, au long de la plage, en direction du cap Malabata. En dépit de ces reliefs, son site ne présente pas de réseau hydrographique notable. La superficie de la Province de Tanger est de 1.195 km² (dont 332 km² pour la préfecture d'El Fahs - Béni Makada, créée en avril 1997). La forêt s'étend sur à peu-près 40.000 ha. La superficie utile est de 129.150 ha dont 54 % sont cultivables, 10 % couverts de forêts et 25 % de parcours. Plus de 10 % des terres sont non utilisables. Le climat de Tanger est de type subhumide : doux et humide. Selon le dernier recensement de 2004, la population de Tanger s'élevait à 669 685 habitants, faisant de celle-ci la cinquième ville du Maroc. Deuxième pôle économique marocain après Casablanca, l'activité industrielle de Tanger est diversifiée : industries textiles, chimiques, mécaniques, métallurgiques et navales. La ville dispose actuellement de quatre zones industrielles dont deux ont un statut de zone franche (la Tanger FreeZone et la Zone franche portuaire). L’infrastructure de la ville du détroit est importante : un port gérant les flux de marchandises et de voyageurs (plus d’un million de
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voyageurs par an) intégrant un port de plaisance et un port de pêche. Le chemin de fer relie la ville à Rabat, Casablanca et Marrakech au sud ainsi qu’à Fès et Oujda à l’est. L’autoroute, opérationnelle depuis 2005, relie Tanger à Rabat et aux autres grandes villes marocaines. L’Aéroport international de Tanger - Ibn Batouta est situé à Boukhalef, à 15 km au sud-ouest du centre de la ville, sa capacité vient d'être portée à 1,5 millions de passagers par an. Des lignes de ferrys régulières relient Tanger à Algesiras, Tarifa, Barcelone en (Espagne), Sète, Port-Vendres en(France) et Gênes en (Italie). Tanger dispose d’infrastructures hôtelières et touristiques variées, d'une vaste plage sur plus de 7 km, et d’une médina (ville ancienne) où se développe un commerce artisanal (maroquinerie, articles en bois et en argent, vêtements traditionnels et chaussures…). La ville est également en passe de devenir une plaque tournante du trafic maritime commercial avec l'ouverture du port Tanger Med qui a pour vocation de faciliter le commerce maritime. Ainsi, depuis mai 2010, l'essentiel du trafic est orienté vers le nouveau port de Tanger Méditerranée (Tanger Med) situé à une quarantaine de kilomètres à l'Est de la ville. Ce port est situé sur la seconde voie maritime la plus fréquentée au monde, le Détroit de Gibraltar avec plus de 100 000 bateaux par an. Son activité principale est le transbordement de conteneurs. Les porte-conteneurs géants débarquent leurs marchandises sans dévier de leur route et repartent aussitôt, à charge, ensuite, à de plus petits navires, ou feeders ships de desservir des ports de second ordre. Les années 2007-2008 étaient particulières pour la ville du détroit à cause de l’achèvement des grands projets en construction, en l’occurrence le deuxième port Tanger Méditerranée et ses zones industrielles, un Stade Ibn Batouta de 45 000 places, un centre d’affaires, des installations touristiques, l’aménagement du centre10
ville ainsi que la construction de nouvelles lignes autoroutières et ferroviaires.
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I.
Présentation de La Société d’Aménagement pour la Reconversion de la Zone Portuaire de Tanger
La Société d’Aménagement pour la Reconversion de la Zone Portuaire de Tanger (SAPT) a été créée en mars 2010. Elle a pour principale mission le pilotage et la réalisation du Projet de reconversion. Société Anonyme d’un capital social initial de 600 millions de dirham, la SAPT a pour principaux actionnaires, l’Etat et le Fonds Hassan II. La Ville de Tanger, L’Agence Nationale des Ports ainsi que l’Agence pour la Promotion et le Développement Economique et Social des Provinces du Nord (APDN) sont également présentes dans le capital. Son Président Directeur Général est Monsieur Mohammed Ouanaya.
1.Les valeurs de la SAPT Respect de l’environnement et des normes du développement durable ; Gestion éthique et professionnelle ; Orientation client ; Citoyenneté ; Qualité ;
2.Les missions de la SAPT Concevoir les meilleures options de reconversion de la zone portuaire de Tanger dans le respect de l’environnement tout en intégrant parfaitement le port dans la ville ; Assurer un développement harmonieux des activités portuaires et urbaines de manière à améliorer l’attractivité du site en particulier et de la ville en général ; Réaliser les travaux de construction relatifs à la reconversion ; Gérer les nouvelles installations du site (portuaires et urbaines) ; Assurer la promotion commerciale du projet et de ses composantes.
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3.Le projet de la Reconversion de la Zone Portuaire de Tanger Initié par Sa Majesté le Roi Mohammed VI, que Dieu le Glorifie, le projet de reconversion de la zone portuaire de Tanger Ville a pour principal objectif de permettre à la ville du détroit de se positionner en tant que destination phare du tourisme de croisière et de plaisance à l’échelle internationale. Ce projet, qui représente une grande opportunité pour donner une nouvelle vie à cette infrastructure portuaire, dotera la ville de Tanger d’une offre touristique et culturelle à forte valeur ajoutée qui viendra s’ajouter aux différents projets structurants lancés ces dernières années par Sa Majesté le Roi, que Dieu l’Assiste, aussi bien dans la région que dans le reste du Royaume.
Pourquoi Tanger ? Tanger a toujours été une « petite ville monde». Elle est inscrite depuis longtemps dans l’imaginaire mondial comme une ville des échanges, cosmopolite et mystérieuse. Porte de la Méditerranée, porte de l’Afrique, elle dispose d’un site unique et idéalement situé. Ville internationale avant l’heure, elle a tous les atouts pour retrouver à l’ère de la globalisation le statut qu’elle a acquis il y a plus d’un siècle. La grande géographie de la baie, la topographie qui met en scène la médina et la bathymétrie du détroit, qui a dicté l’implantation et les évolutions du port, ont composé au fil du temps un ensemble unique et indissociable. Cette «scénographie urbaine» remarquable s’accompagne aussi d’une richesse architecturale construite d’époque en époque en agrégeant des influences venues d’ailleurs pour composer l’esprit Tangérois. Le projet de reconversion du port constitue une occasion unique pour refonder la relation ville – port. 10
3.1.
Les objectifs du projet :
L’objectif primordial assigné par Sa Majesté le Roi Mohammed VI, que dieu l'assiste, au projet de reconversion de la zone portuaire de Tanger Ville est de permettre à la ville de Tanger de se positionner en tant que destination phare du tourisme de croisière et de plaisance à l’échelle internationale en général et dans le bassin Méditerranéen en particulier.
Créer un lieu de vie pour tous à l’échelle de la plus grande agglomération du Nord du Maroc et le faire dans le respect de la riche histoire du lieu est l’autre objectif du projet arrêté par SM Le Roi Mohammed VI que dieu l'assiste. Ainsi, tout en assurant l’intégration et la mise en valeur du quartier historique de la médina et de son littoral touristique, le projet intégrera le développement de plusieurs pôles:
Pôle Pôle Pôle Pôle Pôle Pôle Pôle Pôle
plaisance passager passager fast ferry pêche hôtelier culturel et événementiel commerce et animation résidentiel et bureaux.
Le projet se traduira en conséquence par des effets bénéfiques pour la ville et sa région à travers:
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Des retombées économiques et sociales tangibles : forte impulsion à l'investissement et création de milliers de postes d'emploi directs et indirects; Une stimulation de l'offre touristique améliorant l'attractivité de la région Une diversification et un renforcement de l'offre de la ville en termes de d'équipements culturels et d'espaces événementiels
3.2.
Concept du projet
Vue général du port – Avant
Vue général du port – Après
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Dans sa future configuration, le port de Tanger occupera 160 hectares dont 76 hectares de bassin et 84 hectares de terre-pleins. Ces espaces retrouveront le lien direct entre la Médina et la Ville dans une zone de contact longue de 2400 mètres depuis le pied de la kasbah jusqu’à la fin de la plage. Le projet de reconversion de la zone portuaire de Tanger ville s’articulera donc autour de deux idées maîtresses:
Rendre la mer à la ville Rendre la mer à la Ville est l’idée maitresse ayant présidé à la conception du tracé des ouvrages portuaires. Ainsi, l’eau reprendra ses limites d’antan –avant les extensions successives des terre-pleins portuaires- au niveau de trois endroits emblématiques: La darse intérieure, abritant le quai de plaisance actuel. Cette darse, qui correspond au bassin portuaire du début du siècle dernier, sera approfondie, élargie et rapprochée de la médina et du monument de « l’ancienne douane »; Une nouvelle darse sera créée au fond du bassin de pêche actuel, dans le prolongement de la première darse et donnera sur la place de l’ancienne gare ferroviaire; Un nouveau bassin de plaisance dont le quai intérieur longera le Boulevard Mohammed VI sera créé. Le sable, cumulé à l’enracinement de l’actuel môle de commerce, sera à cet effet dragué et redéployé sur les plages dégarnies de la baie de Tanger. Les différentes fonctions portuaires croisière, plaisance, pêche et passager occuperont une surface de 30 Hectares.
Unir le Port et la Ville : Cette union découlera du fait que, dans un territoire exceptionnel mais d’une taille limitée, l’enjeu ne sera pas quantitatif mais qualitatif. C’est ainsi que cinq démarches seront mises en œuvre pour construire ce nouveau lieu de vie: o Ouvrir complètement le port sur la ville;
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o Trouver le meilleur équilibre de surface et d’organisation entre les espaces publics et les espaces privés; o Disposer les espaces bâtis en fonction de leur impact dans le paysage de la Ville et du Port; o Restaurer et reconvertir tous les bâtiments emblématiques du port actuel afin de sauvegarder l’esprit du site; o Equilibrer les fonctions urbaines pour en faire un « lieu de destination » vivant et animé. Ce sera au total, 54 hectares, qui seront affectés aux fonctions urbaines décomposées comme suit: o 30 hectares, soit 55% des emprises, seront consacrés aux espaces publics; o 16 hectares, soit 30% des emprises, seront occupés par les parkings et les voiries primaires et secondaires; o 08 hectares, soit 15% des emprises, seront occupés par les espaces bâtis. Le projet s’intègrera parfaitement dans le paysage urbain de la ville. En effet, la hauteur des nouvelles constructions restera identique à celle des constructions existantes exception faite de quelques émergences.
3.3.
Nouveau Port de plaisance :
Le bassin Méditerranéen comprend environ 1000 ports de plaisance, dont 80% se concentre en Italie, en France, en Espagne et en Grèce. La moitié de ce parc est constituée de marinas de moins de 300 anneaux. Une centaine de marinas environ dispose d’une capacité supérieure à 800 bateaux. Dans ce marché plein d’opportunités, le port de Tanger Ville ambitionne de devenir, à l’horizon 2016, le port du Détroit disposant de l’une des meilleures offres de services aux navigateurs et aux embarcations de plaisance avec une capacité de 1610 anneaux. Son objectif, à terme, est de devenir la méga-marina de sa région avec 3000 anneaux. 10
Il présentera une offre intégrée incluant aussi bien les divers services liés à la réparation navale, des magasins de vente de bateaux et de pièces de rechange ainsi que des écoles nautiques (écoles de voile, école de plongée sous-marine, école de pilotage de yacht, etc.). La capacité de 1610 anneaux dont disposera le port de Tanger sera réalisée en 03 phases :
1ère phase : Une nouvelle darse de plaisance sera réalisée à proximité du môle de commerce et jouxtant le Boulevard Mohammed VI. Il aura une capacité de 1080 anneaux. Les travaux relatifs à cette phase seront lancés en Mars 2011 pour une mise en service fin 2013 ; 2ème phase : À l’endroit du quai actuel de plaisance, la vieille darse sera élargie et approfondie pour une capacité de 100 anneaux. C’est la première étape de reconversion du vieux port. Cette étape permettra également de doter le port d’une aire de 02 hectares destinée à la réparation navale. Les travaux y afférents s’étaleront de Mars 2011 à Juin 2012. 3ème phase:
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Une fois le nouveau port de pêche mis en service, la 2ème étape de reconversion du vieux port dotera le site d’une capacité supplémentaire de 430 anneaux et ainsi porter la capacité totale à 1610 anneaux. Les travaux y afférents débuteront en Janvier 2014 pour être achevés en Juin 2015.
En plus de répondre à une demande en anneaux, la nouvelle darse permettra de ramener l’eau à ses limites d’antan. Ainsi, son quai intérieur, situé au fond de la darse, longera le boulevard Mohammed VI. D’une capacité de 1080 anneaux, elle pourra recevoir des méga yachts d’une longueur allant jusqu’à 100 mètres. La réalisation de ce nouveau port permettra en plus la restitution du sable dragué aux zones dégarnies de la plage. Elle permettra également la création, sur la digue principale, d’une place de 02 hectares sous forme de presque-île abritant des lieux d’animation et de restauration.
3.4.
Le nouveau Port de pêche :
Les infrastructures actuelles du port de pêche sont saturées et freinent le développement du secteur. Ainsi, le transfert de la pêche vers un nouveau bassin adossé au port actuel répond à trois impératifs: Assurer une reconversion optimale du site;
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Améliorer les conditions de travail des professionnels de la pêche en leur offrant des installations plus modernes répondant à leurs besoins; Continuer à faire bénéficier le port reconverti de son attractivité.
Le futur port de pêche, adossé à la jetée principale, mettra à la disposition des professionnels 1 900 mètres linéaires de quais, 13 hectares de terre-pleins et 13 hectares de bassin, soit presque le triple de la capacité du port actuel. La construction de ce port permettra ainsi, non seulement une meilleure reconversion du site, mais également un meilleur développement de la filière pêche dans la région.
Le nouveau port de pêche sera réalisé en deux phases : 1ère phase :
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Construction des infrastructures de base du nouveau port (digues de protection, quais et terre-pleins). Les travaux seront entamés en juin 2011pour être achevés en juin 2013. 2ème phase : Réalisation des superstructures et transfert des activités de l’ancien port pour une mise en service en juin 2014. Afin d’assurer une parfaite intégration du nouveau port de pêche dans l’espace reconverti, la jonction entre les deux se fera par une grande place d’une surface de 1,5 hectare. Cette place abritera une grande mosquée d’une superficie de 2000 m2. D’où son appellation place de mosquée
Place de mosquée
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II. Quai en paroi moulée
Plan de masse de la paroi moulée
1.Le quai un organe essentiel pour le fonctionnement d’un port : Un quai fait référence à un ouvrage intérieur du port qui assure les trois fonctionnalités essentielles suivantes : o Se munir d’un dispositif d’appui qui assure l’accostage et l’amarrage des navires ; o Assurer une liaison entre le navire et la terre à l’aide du terre-plein des quais. Le dispositif de liaison supporte donc un partie ou la totalité du matériel de manutention servant à la réception et au transport des marchandises ou des voyageurs ;
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o Soutenir les terres à la limite de l’eau : ce soutien des terres peut faire intervenir l’ouvrage lui-même ou un ouvrage accessoire, par exemple un talus d’enrochement. La liaison n’est pas seulement assurée par l’ouvrage d’accostage mais aussi par les terre-pleins situés en arrière de l’ouvrage. Il existe plusieurs types de quais qui se distinguent les uns par rapport aux autres par leur mode de reprise de la poussée ou par leur mode de transmission des charges. On ne s’intéressera dans la suite du rapport que des quais en parois moulées utilisés dans le port de plaisance du port de Tanger. Les quais en parois moulées planes sont constitués par un écran frontal plan en paroi moulée, buté ou encastré en pied, et ancré sur un ou deux niveaux par des tirants passifs ou actifs. Dans notre cas, il s’agit d’un quai en paroi moulée simplement buté en pied et ancré sur un niveau par des tirants passifs ancrés dans une dalle de frottement.
Coupe type du projet
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2.La technique de la paroi moulée La technique de la paroi moulée est récente (1952 en Italie, 1955 en France), et consiste en l'exécution d'un ouvrage de béton armé par moulage de béton dans une tranchée ouverte au sein du sol.
2.1.
Soutènement à la boue :
Le principe de cette technologie est le soutènement d'une excavation par de la boue bentonitique ayant les propriétés suivantes : Elle forme, en s’essorant sur la paroi poreuse constituée par le sol, une pellicule d’argile appelée CAKE, d’épaisseur inférieure au centimètre lorsque la boue et de bonne qualité, plastique et très peu perméable. Elle forme un gel au repos, qui est détruit par agitation. Elle s’oppose à l’éboulement des parois de la tranchée et à la pression de l’eau libre du terrain en assurant une poussée suffisante sur ces parois et ainsi elles deviennent stables. La boue neuve qui posséder les caractéristiques déterminées, à une densité comprise entre 1 et 1.1 et exerce une pression sur le cake. Ce n’est généralement pas en alourdissant la boue qu’on améliore la stabilité des parois ; on dispose pour cela de deux paramètres : La sur-hauteur de boue par rapport au niveau piézométrique le plus élevé des nappes contenues dans les terrains traversés par la tranchée ; une valeur de 1.50 m est conseillée pour cette sur-hauteur. la largeur frontale d'un panneau de paroi, par un effet tridimensionnel favorable à la stabilité ; cette largeur varie généralement de 5 à 8 m.
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Principe de soutènement à la boue
2.2.
La perforation
Il y a d’autres problèmes qu’on en doit faire attention lors de l’exécution de la fouille autre que le soutènement des parois de l’excavation. Ces problèmes concernent sa verticalité et la traversée des sols raides. On commence tout d’abord par installer des murettes guides. Ce sont des ouvrages en béton armé ayant pour mission de guider la perforation pour assurer sa verticalité. En effet, on ajuste l’engin de perforation entre les deux murettes qui le guident durant sa descente. On doit s’assurer régulièrement, pendant l’excavation, de l’alignement de l’engin par rapport aux murettes constituant l’alignement théorique.
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Murettes guides
En plus de leur rôle en tant que guides, les murettes jouent un rôle mécanique ; elles protègent le haut des bords de la perforation contre l’érosion et les mouvements d’engins et elles permettent de soutenir la partie haute de la tranchée sur laquelle la boue n’exerce plus son travail de maintien des terres. L’excavation est réalisée à la benne preneuse, soit suspendu à un câble, soit guidée par un mât de guidage appelé Kelly, ou bien par une hydro-haveuse.
Benne preneuse suspendu à un câble
benne preneuse avec Kelly 10
Hydro-haveuse
2.3.
La boue :
Pendant l’opération de perforation, la boue peut être contaminée et/ou son équilibre chimique peut être modifié ; on doit alors faire attention lors du choix du type de la boue afin de garantir la réussite du maintien de l’excavation et de la perforation. Les changements de propriétés qui apparaissent sont les suivants : Augmentation de densité et de viscosité ; ceci rend plus difficile la remontée de la boue en favorisant le dépôt en fond de fouille ou sur les armatures ce qui peut nuire à la qualité du bétonnage. Epaississement du cake qui diminue la largeur utile de la paroi. Avant l'opération de bétonnage, la boue est donc mise en circulation jusqu'à une installation de purification où les sables, notamment, sont filtrés et extraits. Cette opération est conduite jusqu'à ce que la teneur en sable tombe en dessous des seuils fixés. De plus, des sondages au « plomb » permettent de vérifier l’absence d’importants dépôts de sédiments en fond de panneau.
2.4.
Les cages d’armatures :
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Les cages d'armatures sont mises en place dans la tranchée pleine de boue avant le bétonnage. Elles doivent être suffisamment rigides de façon à ne pas trop se déformer lors de l’opération de levage et de mise en place, laquelle nécessite des moyens de manutention importants ; leur positionnement, notamment pour le respect des enrobages, doit être assuré par des écarteurs, des cales ou des galets de guidage.
Pose des cages d’armatures
L'espacement des aciers doit être suffisant pour que le béton qui arrive généralement par le centre de la cage puisse contourner les armatures afin de remplir convenablement l'espace compris entre les armatures ; cet espacement doit être au minimum de 15 cm, si la dimension maximale des granulats ne dépasse pas 20 mm ; mais un espacement de 20 cm est recommandé. Compte tenu de la présence du cake et des incertitudes sur le positionnement des cages, l'enrobage de projet des aciers est supérieur à celui en vigueur pour les autres ouvrages en béton armé. La norme européenne fixe à 75 mm au moins la distance entre l’extérieur de la cage et la position nominale de la face du panneau. 10
Le Fascicule 68 du CCTG fixe à 90 mm cette distance. Ceci conditionne la largeur des cages par rapport à l'épaisseur de la paroi.
2.5.
Le bétonnage :
Le béton de paroi moulée n'est jamais vibré. Le bétonnage s'effectue au tube plongeur, depuis le bas de la fouille jusqu'en haut. C'est une opération délicate : Le bétonnage doit s'effectuer régulièrement de façon à ce que la boue et les éléments dont elle s'est chargée soient correctement chassés par le béton, Le tube plongeur doit rester engagé de plusieurs mètres dans le béton frais, trois mètres étant considérés comme un minimum, Des retardateurs de prise sont incorporés au béton afin que la prise du béton mis en œuvre en premier n'intervienne pas avant la fin du bétonnage de l'ensemble du panneau, Le béton doit être suffisamment liquide et non ségrégable pour occuper correctement tout le volume de la fouille (affaissement minimum de 18 à 20 au cône d'Abrams) ; il doit cependant être suffisamment compact par simple mise en œuvre gravitaire, ce qui conduit à des dosages en ciment ou fines importants et à l'ajout de fluidifiants. Le béton doit faire l’objet d’une étude au niveau de sa formation et de maniabilité.
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Bétonnage en tube plongeur
2.6.
Les joints entre panneaux :
Les joints sont des points délicats de jonction entre panneaux qui, s’ils n’ont pas dans le cas général de fonction structurelle proprement dite, sont par contre très souvent amenés à assurer une continuité vis-à-vis des aspects hydrauliques. La technologie de coffrage des joints a été sans cesse améliorée ; l’époque de construction d’un ouvrage et la connaissance de l’entreprise qui en a assuré la construction peuvent utilement renseigner sur le type de joint.
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On cite, ci-après, les principaux types qui ont été ou sont encore utilisés, les techniques actuelles se limitant à deux ou trois procédés.
2.6.1. Utilisation de tubes joints : C’est la première technologie employée. Chaque extrémité libre des panneaux est équipée avant bétonnage d’un tube circulaire de diamètre égal à l’épaisseur de la paroi. Ce tube sert de coffrage et permet d’obtenir une surface d’arrêt de bétonnage semi-circulaire assurant une bonne reprise avec le panneau suivant. Les tubes ont extraits dès que le béton a atteint une rigidité suffisante. L’avantage de l’exécution par panneaux successifs est de ne nécessiter qu’un seul tube par panneau ; par contre, elle présente le risque que l’excavation d’un panneau soit exécutée avant durcissement suffisant du panneau précédent et ne dégrade l’extrémité de celui-ci. L’exécution par panneau alternés nécessite deux tubes par panneau primaire mais permet d’éviter le risque précédent.
Principe d’exécution des tubes joints 10
2.6.2. Joints en polystyrène Le polystyrène a été utilisé pour donner au joint un profil en V. Ce système, s’il a présenté globalement un avantage en ce qui concerne sa facilité d’extraction, a entrainé plus d’inconvénients liés à la fragilité du matériau, à sa faible densité et à la difficulté de le dégager correctement du fond de joint à la fin du forage du panneau adjacent. Il n’est plus utilisé.
Joints en polystyrène
2.6.3. Tubes à ailettes : Ce procédé a pour but d’éviter le contournement du tube joint par le béton. Le tube joint a alors un diamètre réduit par rapport à l’épaisseur de la paroi et deux ailettes soudées diamétralement opposées constituent une barrière pour le béton. Il n’est plus utilisé.
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Contournement du béton
tube à ailettes
2.6.4. Joints à clavettes : Ce système utilisé en complément du tube joint consiste à réserver au bétonnage un vide dans le plan du joint entre deux panneaux et à « claveter » le joint en injectant dans ce vide un coulis renforçant l’étanchéité. Le vide est réalisé par un tube de réservation ou par un tube en plastique servant de guide à une perforation ultérieure. Plusieurs variantes existent : Clavette simple constituée d’un tube mis en place le long du joint du premier panneau coulé
Clavette simple
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Clavette double constituée de la juxtaposition d’un tube fixé au tube joint et d’un tube tangent au précédent mis en place avant le coulage du deuxième panneau
Clavette double
Clavette simple ou double complétée par un joint water stop
Clavette double avec joint water stop
2.6.5. Coffrage joint: Il est constitué par une poutre caisson en acier haute résistance, mise en place, une fois l’excavation terminée. Il n’est pas extrait comme un coffrage glissant avant la prise complète du béton mais laissé en place jusqu’à l’excavation du panneau suivant. Il est ensuite décoffré latéralement par l’outil même d’excavation spécialement équipé. Le joint étant maintenu en place pendant toute l’excavation d’un panneau suivant, il peut être utilisé comme guidage de l’outil d’excavation, apportant ainsi la garantie de la continuité géométrique de la paroi. Le décoffrage latéral permet en outre la mise en place courante dans le joint d’organes d’étanchéité complémentaires tels que des lames d’arrêt d’eau.
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2.7.
Le phasage des opérations :
L'obtention d'un voile continu par réalisation de panneaux adjacents conduit à réaliser successivement les opérations suivantes : Perforation des panneaux primaires Mise en place des joints aux extrémités des panneaux primaires Bétonnage des panneaux primaires enlèvement des joints après durcissement du béton des panneaux primaires, lorsque les coffrages joints ne servent pas de guide à l’engin de perforation perforation des panneaux secondaires bétonnage des panneaux secondaires
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Récapitulatif : les différents étapes de la réalisation de la paroi moulée
3.Eléments constitutifs de la paroi moulée : 3.1.
Les matériaux :
Les parois moulées utilisées dans des ouvrages maritimes doivent résister à l’eau de mer et à l’environnement industriel. La fissuration est considérée comme très préjudiciable. La réalisation du béton armé dans une excavation profonde, sous boue, et sur des hauteurs conséquentes justifie un abattement des valeurs de résistance des matériaux constitutifs, en même temps qu’elle influe sur la formulation du béton. L'acier des armatures doit être maintenant conforme à l'EN 10080 ; les autres éléments métalliques utilisés dans les parois, devant être d'une nuance compatible avec celle des armatures.
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Pour les bétons, ceux-ci doivent répondre aux règles du BAEL 91 et maintenant à la norme ENV 206. S'agissant très souvent d'ouvrages en milieu marin, certaines règles complémentaires doivent également être appliquées. On se réfèrera en particulier à la norme NFP 18305 pour les bétons prêts à l’emploi. 3.1.1. Le ciment : L'utilisation d'un ciment "prise mer" est obligatoire (mention "PMES") Le ciment doit donc respecter la norme NFP 15.317 "ciments pour travaux à la mer". Le ciment est également choisi en fonction de son aptitude à réaliser un béton disposant d’un temps de mise en œuvre de plusieurs heures. La composition du ciment retenu doit être conditionnée par le niveau d'agressivité du milieu. On se référera utilement aux Fascicules de Documentation publiés par l'AFNOR : Classification des Environnements Agressifs (P 18-011 de mai 1985), Guide d'Utilisation des Ciments (P 15-010 d'août 1985)
3.1.2. La corrosion des armatures : La protection des armatures contre la corrosion est assurée à la fois par la qualité du béton et par une épaisseur d’enrobage adaptée : 5 Le dosage en ciment doit être au moins égal à C=700/ √ D ,
tel que le préconise le fascicule 65A, où D représente le diamètre maximal des granulats utilisés exprimé en mm. Le rapport pondéral Eau/Ciment (E/C) doit être au plus égal à 0.5. Un rapport de 0.45 est souhaitable. La norme EN 1538 préconise de ne pas dépasser 0.6. l'enrobage prescrit par le BAEL 91 pour les travaux à la mer est au moins de cinq centimètres. Il est apparu opportun d’augmenter cette épaisseur et comme déjà indiqué, il y a
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lieu de considérer maintenant un enrobage minimum de 75 mm.
3.1.3. La réaction alcali-granulat : Si des travaux importants doivent être menés, le problème de la réaction alcali-granulat doit être étudié. Il est à noter que l’ensemble {granulat, ciment, adjuvant} est responsable de la réaction et non pas un de ces composants pris seul. Si les granulats proposés sont reconnus potentiellement réactifs, on se réfèrera aux recommandations de juillet 1994 du LCPC pour la prévention des désordres dus à l’alcali réaction.
3.2.
La poutre de couronnement :
La face avant de cette poutre matérialise le front d'accostage. Elle porte les défenses et les bollards. Son niveau d'implantation doit permettre aux navires d'y prendre appui là où la structure de leur coque est la plus résistante, c'est à dire pratiquement au niveau des ponts. Par ailleurs, cette poutre doit être suffisamment débordante par rapport à la paroi, afin de limiter les chocs de bulbe de navire sur cette dernière.
3.3.
Les tirants d’ancrage:
Un tirant d’ancrage est un dispositif capable de transmettre les forces de traction qui lui sont appliquées à une couche de sol résistant en prenant appui sur la structure à ancrer. Un tirant peut être actif ou passif : Passif : il n’est mis en tension que du fait de l’application à l’ouvrage des actions qui sollicitent ce dernier. Ce type de tirant n’a généralement pas de partie libre. L’armature est le plus souvent une barre en acier, voir en matériau composite, comprise entre la tête d’ancrage et le début du scellement. 10
Actif : il est mis en charge préalablement à l’application des actions afin de limiter les déformations de l’ouvrage. L’armature la plus courante est un faisceau de câbles en acier pour précontrainte.
Constitution et fonctionnement d’un tirant d’ancrage
On choisit pour les tirants des coefficients de sécurité élevés, pour des raisons entre autres de réalisation : l'ajustement des différents tirants d'une même nappe horizontale n'est pas uniforme, des efforts parasites peuvent apparaître par suite d'attaches mal articulées ou de tassements ultérieurs du sol encaissant.
3.4.
Les remblais :
Il s'agit des remblais du terre-plein situés à l'arrière de l'ouvrage, et retenus par la paroi. Compte tenu du mode de réalisation de l'ouvrage, ces remblais sont généralement limités en épaisseurs, et sont surtout destinés à assurer une portance suffisante pour la réalisation de la structure de surface des terre-pleins et leur usage. Ils entraînent des tassements des couches inférieures souvent compressibles et de ce fait peuvent interagir avec certains éléments du quai, tel les tirants.
10
Si la pose de tirants passifs nécessite des terrassements importants, les remblais finaux sont méthodiquement compactés afin de limiter les tassements ultérieurs.
3.5.
Les défenses et les bollards :
Les défenses sont des éléments très déformables qui sont placées sur le front d'accostage. Leur rôle est de protéger le navire qui accoste et le quai en absorbant la majeure partie de l'énergie d'accostage ; dans les quais en paroi moulée, donc pleins, une partie de l'énergie d'accostage est absorbée par le laminage du matelas d'eau situé entre la coque du navire et le front d'accostage.
Défenses d’un quai
Les bollards sont encastrés dans la poutre de couronnement ; ils assurent l'amarrage des navires et transmettre les efforts correspondants à l'ouvrage.
10
Bollards
Les défenses et les bollards sont dimensionnés en fonction de la taille des navires qu’on prévoit accueillir dans le port.
III. Problèmes liés aux parois moulées : 1.Origine des défauts : Les problèmes liés aux parois moulées découlent généralement des désordres et malfaçons dont le degré de gravités est variable. Après la réception de l’ouvrage, le client s’attend à une exploitation aisée et sans problèmes ce qui l’oblige à repérer et régler tous les désordres avant qu’il en soit responsable. On peut classer les causes des désordres comme suit :
1.1.
Mauvaise conception :
Choix de structure et/ou type de tirants inadaptés Conception générale : effort non pris en compte (efforts parasites sur les tirants dus au tassement du sol soutenu ; poussées hydrauliques sur la paroi) Conception de la liaison tête de tirant/paroi, n’assurant pas une bonne transmission des efforts ou avec des dispositions
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favorisant la corrosion ou ne permettant pas une remise en tension par exemple. Sous dimensionnement de l’ouvrage qui se traduit concrètement par un défaut d’épaisseur ou de ferraillage. Sous-estimation des efforts, conduisant à des déformations excessives de parties de l’ouvrage ; ceci peut toucher toutes les composantes, parois, tirants et terrains associés. Sous-estimation des actions d’exploitation. Surestimation des caractéristiques des terrains. Ferraillage inadapté traduit par un mauvais positionnement de certains aciers. Dispositif de drainage insuffisant par rapport aux hypothèses de calcul : erreur sur les niveaux de nappe, voire oubli de la nappe.
1.2.
Mauvaise exécution :
Fourniture de produits non conformes sur le plan géométrique ou mécanique. Protection insuffisante des armatures par défaut d’enrobage (défaut de verticalité, de calage, cake trop épais) Non-conformité aux plans Défauts de verticalité des panneaux dus à un défaut de guidage ou à des déviations sur blocs en cours de forage ; déviation relative des panneaux. Mauvaise qualité du béton par formulation défectueuse. Mauvaise mise en œuvre du béton de paroi (inclusion de sol ou de boue, délavage par éboulement, rupture du bétonnage). Défaut d’exécution des tirants (scellements mal faits, têtes d’ancrage mal exécutées). Mauvaise mise en œuvre des dispositifs de drainage.
1.3. Exploitation, environnement et autres agressions physico-chimiques :
Chocs de véhicules ou de bateaux. Augmentation de la poussée par surcharge excessive à proximité de la tête de la paroi, ou rechargement en amont. Diminution de la butée par travaux ultérieurs en pied d’ouvrage
10
Ambiance agressive (environnement marin, industriel,…) et attaque du béton et des tirants.
2. Problèmes liés aux matériaux Afin de garantir une longue durée de vie de notre ouvrage, surtout qu’il sensé avoir un contact permanent avec de l’eau de mer, un bon choix de matériaux est exigé. C’est pour cette raison que j’ai choisi de détailler davantage la partie concernant les désordres liés à un mauvais choix de matériaux. 2.1.
Altération des bétons :
L’eau de mer contient plusieurs éléments chimiques : Sulfates, chlorures, gaz carbonique. Le béton étant sensible à ces éléments, chose qu’on essaie d’y remédier en utilisant des ciments dit prisemer et par la mise en œuvre de bétons de faible porosité. Les ciments prise-mer sont pauvres en aluminate tricalcique. Cet élément est le principal responsable de l'attaque des ciments par les sulfates de l'eau de mer ; la réaction de l'aluminate tricalcique et des sulfates donne de sulfo-aluminate tricalcique ou "sel de Candelot". Le gonflement des bétons peut-être relié directement à la cristallisation fortement expansive de ce dernier. Les désordres apparents provoqués par l'action chimique de l'eau de mer sont des fissurations (faïençage) soulignées par des traces blanchâtres provoquées par le gonflement des produits de réaction de la pâte de ciment sous l'action des sulfates et des chlorures. Le gaz carbonique dissous entraîne une baisse du pH du béton (carbonatation) qui se limite aux premiers millimètres de la peau (et des lèvres des fissures) Cette perte de basicité permet la fixation des algues, mollusques ... La carbonatation favorise la pénétration des chlorures dans le béton en immersion alternée (zone de marnage), et rend le milieu moins vivant. La porosité est liée à la formulation du béton : le rapport eau/ciment doit être le plus faible possible et non modifié en cours de bétonnage par rajout d'eau pour faciliter la maniabilité. Il ne doit pas dépasser 0,5, et la valeur recommandée se situe à 0,45, en respectant néanmoins la maniabilité requise. 10
Il est évident que les poches de béton ségrégé, a fortiori lorsqu'elles intéressent la périphérie de la paroi, sont favorables à l'altération, ainsi qu'à la corrosion des armatures du béton. 2.2.
Corrosion des armatures :
Indépendamment de l'aspect physico-chimique, deux facteurs favorisent la corrosion : la qualité du béton, comme il vient d'être indiqué, et l'épaisseur de recouvrement des armatures en place. Vis à vis de la corrosion, la fissuration est considérée comme très préjudiciable à l’état limite de fissuration, et préjudiciable vis à vis de sollicitations tangentes pour le béton à l’ELU. Si les conditions d'enrobage sont satisfaites et si le béton a une faible porosité, des désordres peuvent cependant apparaître sur le béton armé et ils ne sont pas liés, au départ, à la corrosion des armatures ; ceux-ci se manifestent lorsque les chlorures contenus dans l'eau atteignent ces armatures et que leur taux en chlorure libre dépasse à cet endroit un seuil critique. Ce seuil est fonction de la composition du ciment et du taux de carbonatation du béton à l'endroit atteint. La fissuration du béton et les alternances auxquelles le quai est soumis (marnage, embruns) favorisent la pénétration des chlorures. Cette corrosion se manifeste par l'apparition de coulures rouille, une fissuration de la structure, le gonflement puis l'éclatement du béton d'enrobage et la mise à nu des aciers ; un manque de recouvrement de ceux-ci et un béton défectueux à l'origine, accélèrent le processus. 2.3.
Corrosion des tirants :
La corrosion des tirants, qu'ils soient temporaires ou permanents, relève des mêmes processus que ceux décrits ci-dessus. La corrosion sous tension se développant plus rapidement, les protections prévues ne doivent pas se dégrader pendant la durée de vie de l'ouvrage, sachant que hormis les organes extérieurs de protection des têtes de tirants, à l'attache, ceux-ci ne sont pas accessibles et ne permettent aucun examen visuel. 2.4.
Corrosion organique et hydrocarbures :
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La corrosion organique se manifeste au niveau des boues et des vases qui se déposent en fond de bassins et conduit à une attaque acide des bétons, avec consommation de la chaux libre ; les désordres qui en résultent sont de même nature que dans le bas de la zone de marnage, mais leur évolution est plus lente. Les organismes vivants (algues, coquillages ...) ont une action qui paraît neutre, sur le béton, et leur présence permanente peut constituer un élément positif quant à certaines agressions. Quant aux hydrocarbures leur présence paraît ne pas affecter la qualité des matériaux, hormis les peintures bitumineuses qu'ils dissolvent et dont l'emploi en protection n'est pas adapté. 2.5.
L’érosion :
Les causes potentielles d'érosion sont variées et proviennent de l'écoulement rapide des eaux ou des courants tourbillonnaires dans certaines parties de l'ouvrage le plus souvent associés au contact avec des corps en suspension dans l'eau ou flottants, et du choc des navires. C’est néanmoins un désordre assez rare. Les effets de l'érosion, sont favorisés par des bétons de qualité médiocre. Elle s'accompagne d'une absence de colonisation d'organismes ("salissures"), qui peut apparaître dès la mise en service ou au contraire ultérieurement, ce qui dénote l'apparition d'un phénomène nouveau pour l'ouvrage. L'érosion se poursuit par l'apparition d'éclats de béton, puis l'élimination de la pâte du ciment, et la mise à nu des granulats par départ des matériaux fins ; la fissuration apparaît ensuite en liaison avec la présence des armatures, dont l’enrobage se trouve alors réduit.
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IV. Surveillance de la paroi moulée : La surveillance d’un ouvrage est une opération obligatoire dont le but est de détecter au mieux les anomalies qui peuvent se manifester durant l’exécution des travaux et les corrigée pour assurer sa durabilité et sa pérennité.
1.Etablissement de l’état de référence : La surveillance de la paroi moulée commence dès sa réalisation. On commence tout d’abord par établir le POINT ZERO à la fin des travaux. Ce point décrit le déroulement chronologique de l'ensemble des opérations, les travaux réalisés, les incidents qui ont pu se produire et les modifications en cours de travaux apportées au projet. L'état de référence et le document signalétique sont établis à la suite de la première inspection détaillée, qui a lieu immédiatement à la fin des travaux. Cette inspection constitue une des opérations préalables à la réception et doit être effectuée si possible juste avant la mise en service de l'ouvrage. On s'est bien sûr assuré, en cours de travaux, de la conformité des matériaux et de leur mise en œuvre vis-à-vis des règlements en vigueur et des prescriptions techniques. On a vérifié en particulier : L'implantation et l'inclinaison des outils de forage de la paroi, La compacité, la qualité et la continuité du béton de la paroi. Un contrôle des matériaux est effectué lors des travaux à la centrale, à la mise en œuvre et en place, La confection des cages d'armatures et des dispositifs assurant un bon enrobage des armatures, La capacité des tirants d'ancrages (épreuves de traction), Les dimensions et les fixations des équipements annexes (bollards, défenses...), L'implantation finale de l'ouvrage, et surtout la position de la poutre de couronnement repérée en plan et en cote par rapport à des repères fixes dont on s'est assuré de la
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pérennité. Cette implantation doit respecter les tolérances fixées, Les cotes bathymétriques devant l'ouvrage, L'évolution du déplacement latéral vers la mer sous l'effet des remblaiements successifs, et au cours du terrassement de dragage devant l'ouvrage. On procède ensuite à des examens successifs de l'ouvrage ce qui constitue la surveillance proprement dite. On distingue plusieurs niveaux dans cette surveillance, qui se distinguent par leur fréquence et l'importance des moyens à mettre en œuvre.
2.La surveillance continue : Elle n'est pas formellement programmée, mais est effectuée de manière inopinée par des agents du maitre d’ouvrage, qui doit alerter en cas d'élément qui lui paraît suspect. Cette surveillance ne concerne que l'état apparent de l'ouvrage, et porte essentiellement sur la géométrie de l'ouvrage proprement dit (défauts apparents, grosses déformations) ; l'état des matériaux et des équipements, l'environnement immédiat : (flaches sur terre-pleins, venues d'eau), et les conditions d'exploitation (modifications) La personne constatant une anomalie en rend compte au maitre d’ouvrage qui agit ensuite en conséquence.
3.Visite périodique : Comme son nom l’indique, c’est une visite qui s’effectue périodiquement (période variant de 2 à 5 ans) par le maitre d’ouvrage accompagné d’une équipe de spécialistes. Elle comporte : L'examen visuel des parties visibles de l'ouvrage qui sont donc limitées à la face avant de la paroi, aux têtes d'attache des tirants, au front d'accostage, à la poutre de couronnement et les apparaux.
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Le contrôle du revêtement des aciers et de l'état de corrosion des aciers. On s'attachera plus particulièrement, à l'évolution, si tel est le cas, de certains défauts, tels que par exemple la fissuration du béton, la dégradation et l'apparition puis l'évolution de la corrosion. Le contrôle du bon fonctionnement du système de collecte des eaux, en arrière du quai et sur les terrepleins. L'examen visuel des zones d'influence, comportant le niveau du sol situé devant l'ouvrage, dans la zone frontale de la butée, le comportement des terres pleins, les zones d'enrochements, le suivi du niveau de la nappe arrière (zone de poussée) Beaucoup d’interventions sont faites par plongeurs, pour les parties immergées.
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V.
Entretien et réparation de la paroi moulée :
L’entretien visant à éviter ou ralentir la dégradation des matériaux constitutifs d’ouvrages, se distingue des opérations qui ont pour but de réparer l’ouvrage. Il faut cependant noter que la limite entre entretien spécialisé et réparation n’est pas toujours très bien perçue. L’entretien après la réception de l’ouvrage a pour objet le maintien de son niveau de service et la garantie de la durée de vie qui est envisagée pour chacun des éléments qui constituent le soutènement en paroi. Un ouvrage bien construit et bien entretenu ne devrait pas, logiquement, subir de réparations pendant cette période, dans la mesure où il ne subit pas d’agression extérieure. Si l’entretien, comme indiqué, maintient le niveau de service, il doit également porter sur l’aspect général de l’ouvrage, ce qui ne peut que faciliter son suivi et maintenir l’attention des agents chargés de la surveillance. On peut distinguer deux niveaux d’entretien :
1.Entretien courant : L’entretien courant des ouvrages en parois comporte dans les opérations suivantes : Enlèvement de la végétation nuisible. Débouchage des barbacanes éventuelles. Nettoyage des dispositifs de collecte et d’évacuation des eaux.
2.Entretien spécialisé : Pour les ouvrages en parois moulées, l’entretien spécialisé porte essentiellement sur le béton armé et sur les têtes d’ancrage des tirants.
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2.1.
Peinture et nettoyage :
On notera à ce sujet que sur les bétons, l'élimination des salissures n'est pas systématiquement nécessaire, car elle peut s'avérer néfaste en conduisant à l'arrachement du béton et à la mise à nu d'aciers. Si des peintures antisalissures sont utilisées, leur lavage à l'eau sous pression doit être effectué tous les deux ans. Dans la mesure où une mise en peinture des parties en béton émergées ou périodiquement immergées est prévue, celle-ci demande un décapage préalable, un lavage à l'eau douce et un passage de deux couches de brai polyuréthanne ; cette mise en peinture ne concerne jamais la paroi moulée proprement dite, mais uniquement et c'est assez rare, les parties de béton armé coffrées (poutre de couronnement essentiellement).
2.2.
Entretien des têtes des tirants :
Le niveau des têtes d'ancrage des tirants se situant presque toujours dans des niveaux aquifères, l'étanchéité doit être assurée dans les meilleures conditions possibles afin d'éviter la corrosion des câbles au niveau des mors d'ancrage; En cas de constat de comportement anormal, par exemple suintements ou écoulements au travers des têtes, le démontage des capots, et l'injection de résine après forage dans le coulis au travers du bloc d'ancrage, peut constituer une solution a priori efficace. Les coulis de très faible viscosité, permettent d'emprunter les cheminements suivis par l'eau, et gonflent en présence d'eau même saumâtre. A l'occasion de telles remises en état, il peut s'avérer nécessaire de changer les capots de protection, eux-mêmes protégés par une résine anticorrosion.
2.3.
Entretien des équipements et ouvrages divers :
10
Les équipements contribuent à la fois au bon fonctionnement et à la bonne exploitation de l’ouvrage et demandent donc une attention et un entretien appropriés : ils sont souvent sans incidence sur le comportement de la paroi
2.3.1. Défenses d’accostage : Ces éléments remplissent un rôle de protection et de répartition des efforts pris en compte dans le dimensionnement de l’ouvrage. Ils doivent donc être constamment maintenus en état de bon fonctionnement. Une défense dégradée nécessite en général son remplacement. Une surveillance particulière doit être portée au système de fixation ou d'ancrage de la défense. L'entretien consiste souvent en une réfection des scellements, le remplacement ou la soudure de pièces métalliques, et la mise en place de protection anticorrosion (peinture).
2.3.2. Equipements divers : On retrouve sous cette rubrique les bollards, organeaux, échelles de quai, cuirasses de protection, bornes diverses,… La durée de vie de ces équipements peut être réduite, si notamment aucun entretien n'est réalisé. L'entretien courant concerne principalement la réfection des scellements et la remise en peinture (anticorrosion et esthétique) Les pièces mobiles (poulies...) seront graissées
2.3.3. Terre-plein et caniveaux : L'entretien du revêtement du terre-plein évite, entre autres, les infiltrations importantes d'eaux parfois agressives vers la structure. Les caniveaux ou gaines pour passage de canalisations seront nettoyés régulièrement.
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3.Les réparations de la paroi moulée Les réparations à mener sur la paroi interviennent à deux périodes distinctes ; lors de l’exécution de l’ouvrage pour réparer les défauts d’exécution, et sur l’ouvrage construit, après constat des désordres et établissement du diagnostic. Néanmoins, des défauts d’exécution peuvent ne pas être décelés immédiatement. Les principales réparations concernent :
3.1. Le ragréage du béton de la poutre de couronnement et de partie de la paroi, hors d’eau :
Il s'agit d'opérations consistant à réparer superficiellement la surface de béton détériorée après préparation des zones dégradées. Si des armatures sont mises à nu, leur décapage par sablage et une passivation chimique sont indispensables au préalable. Les produits de passivation les plus efficaces sont à base d'acide tannique et un rinçage à l'eau douce est nécessaire avant ragréage. L'opération de ragréage proprement dite s'effectue soit manuellement soit, si la surface à traiter est suffisante, par béton projeté. Le béton ainsi mis en place étant d'une compacité moyenne, la protection à long terme des armatures ne peut être garantie. La mise en peinture peut alors être conseillée dans la zone de marnage et dans la zone des embruns. Il existe sur le marché un grand nombre de produits de réparation des bétons, qui tous proposent en général des caractéristiques et des propriétés évidemment intéressantes ; mais leur domaine d'application et de mise en œuvre est souvent limité. Le LCPC et le SETRA ont publié, en 1977, un guide technique "Choix et application des produits de réparation des ouvrages en béton". Depuis, le LCPC a publié régulièrement une liste de produits ou systèmes de produits ayant fait l'objet de l'ensemble des essais
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de la procédure d'évaluation de la qualité. Une nouvelle version enrichie du guide technique a été publiée en août 1996. Les produits sont classés par domaine d'application : scellement, collage, ragréage, calage, injection ... Par ailleurs, les adjuvants qui sont employés dans la fabrication des bétons, mortiers ou coulis doivent être agréés par l'AFNOR et répondre aux normes NF :
3.2.
Accélérateurs de prise sans chlore NFP 18-331 Accélérateur de durcissement sans chlore NFP 18-332 Fluidifiants super plastifiants NFP 18-333 Hydrofuges de masse NFP 18-334 Plastifiants NFP 18-335
Réparation des joints entre panneaux :
Les joints entre panneaux ont un rôle important pour assurer l’étanchéité, que ce soit vis-à-vis du matériau soutenu (fuite de matériau) ou vis-à-vis de l’eau. La décision de réparer dépend de certains facteurs de risque de désordres (présence d’une canalisation au sein du massif soutenu, nature du sol soutenu, nappe ou non) et de l’incidence d’un disjointement sur la tenue du soutènement.
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Défaut de joint
Plusieurs techniques ont été utilisées avec des succès divers dans le but de remédier à ce problème. Afin de prévenir des fuites de matériaux, la pose d'un géotextile adapté (condition de filtre à respecter), au droit des joints et sur l'arrière de la paroi peut être prévue ; cette solution n'est possible cependant que dans les cas particuliers où l'arrière est dégagé, et c'est le cas avec des tirants passifs. Des tubes à manchettes ont été également dans certains cas prévus pour des injections ultérieures, en cas de besoin.
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Il a été également réalisé des barrettes au coulis gravitaire en arrière des joints, et aussi près que possible de la paroi ; cependant une telle opération s'avère peu efficace du fait de l'irrégularité à la fois des panneaux et des barrettes qui laisse subsister des espaces non remplis formant cheminement pour l'eau et le terrain. L’efficacité est d’autant moins bonne que les traitements intéressent de grandes hauteurs. On a pu en juger par des effondrements qui ont continué à se produire après ce type de réparations. La troisième tentative de colmatage en arrière des joints a permis de résoudre les défauts d'étanchéité et les graves inconvénients des fuites de matériau. Il a été mis en œuvre à l'arrière de la paroi et en face des joints une barrière continue de pieux de mortier réalisés par la technique du jet-grouting, procédé qui mélange, en le déstructurant, le terrain à un jet fluide tournant de coulis liquide injecté sous pression. Avec pour les applications visées ici, une pression de 40 MPa, les essais ont montré que les diamètres obtenus avec la technique dans sa version simple (jet simple), étaient de 60 cm dans un limon et de 80 cm dans un sable la position exacte du tube de forage pouvant être mesurée sur toute sa hauteur par inclinométrie, l'efficacité du procédé d'étanchéité est améliorée. Cette efficacité peut être contrôlée au niveau du résultat obtenu par un relevé piézométrique pendant une phase de marée, celle-ci étant plus ou moins ressentie en arrière de la paroi en fonction directe de la qualité des joints. Les techniques décrites sont mises en œuvre à l'arrière de la paroi ; elles peuvent s'accompagner de réparations menées depuis la face avant, avec cependant des méthodologies différentes, qui ne peuvent être appliquées que sur la hauteur libre, et seront ellesmêmes différentes suivant qu'on se situe en zone en permanence immergée ou non.
Ainsi la réparation de fissures et cavités limitées à 3,00 m de hauteur, pour certaines traversantes, et qui en partie sont apparues progressivement après mise en service, par suite de la disparition de la "cornée", a pu être menée comme suit :
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Avant travaux de réparation, tous les joints de panneaux sont testés, Les fissures ou cavités sont purgées et dans le cas de fissure profonde, les lèvres de la fissure doivent être suffisamment écartées pour permettre le nettoyage à la lance jusqu'au fond de la fissure ; en conséquence, il peut être nécessaire d'élargir les fissures, Le nettoyage est réalisé à haute pression d'eau, juste avant le colmatage. La proportion de cavités et de fissures larges étant importantes, il est utilisé, hors d’eau, un mortier (micro béton) de béton projeté sec, humidifié en sortie de lance, les cavités étant comblées en une seule fois. Il a été également utilisé des panneaux métalliques rapportés qui sont fixés par spitage, et recouvrent des joints défaillants.
3.3.
Autres réparations :
Ajout d’appuis complémentaire : soit pour renforcer la structure, soit en cas de défaillance ou de risque important de défaillance de tirants existants (diagnostic des tirants anciens, en milieu très agressif, sans anomalies apparentes). Le rétablissement d’une butée suffisante par adjonction d’un « rempiètement » réalisé par exemple par colonnes jointives injectées en place. Cette paroi complémentaire peut d’ailleurs être conçue pour une amélioration de la capacité portante verticale de la paroi existante. L’augmentation de l’inertie par adjonction d’un soutènement complémentaire.
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Conclusion
Un grand organisme et un grand projet, deux éléments qui ont fait de mon stage une bonne expérience. Ce stage m’a permis de découvrir un nouveau monde de l’univers du génie civil ; le monde des constructions maritimes. Dans ce domaine, puisqu’on construit dans l’eau, les techniques utilisées sont uniques et sophistiquées, et nécessitent une main d’œuvre spéciale. Ces techniques sont très diversifiées et on ne peut pas les comprendre sans voir réellement à l’œuvre. Mon stage m’a permis, non seulement d’appliquer les connaissances que j’ai acquis pendant mes deux années de formations, mais aussi d’apprendre un tas de nouvelles techniques. Finalement, j’espère que mon travail ait pu atteindre les objectifs visés.
10
Annexe : aperçu sur la paroi moulée du quai du port de plaisance de Tanger et ses données de calcul
1 T/m²
Tirant d’ancrage
Coupe de la paroi moulée du projet
10
Les données de calcul : Données géotechniques :
Couch e1 Couch e2 Couch e3 Couch e4
γ (t/m3) 1,90
γ'(t/m3 ) 1,00
2,00
ϕ(°)
Zsup (m) -
Zinf(m)
35,00
c (t/m2) -
1,10
27,00
-
2,50
5,00
2,00
1,10
27,00
1,50
5,00
8,50
2,00
1,10
27,00
1,50
8,50
13,50
2,50
Données hydrauliques : PHMV EE (m) 1,80
PBMV EE (m) 4,30
γeau (t/m3)
Dénive lée (m)
1,03
8,50
Données sismiques : τ
an/ g
η
1,00
0,16
1,40
Surcharges : Surcharge sur terreplein (t/m3)
Effort bollard (t)
1.00
15,00
Propriétés des tirants : Module d’Young (MPa)
200 000,00 10
Contrainte limite (MPa) Facteur de sécurité Entre-axe (m)
500,00 1,00 1,17
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Bibliographie Les parois moulées dans le sol ; techniques de réalisation et méthodes de calcul, Georges SCHNEEBELI, Edition Eyrolles NF EN 1538 - Exécution des travaux géotechniques spéciaux parois moulées NF EN 1537 - Exécution des travaux géotechniques spéciaux, tirants d’ancrage Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton - Guide technique édité par le LCPC et le SETRA. Documentation Solétanche – Bachy Revue Travaux n°428 Revue Travaux n°430 Portail électronique de la SAPT : www.sapt.ma
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Sommaire Avantpropos…………………………………………………………………… ………………………3 Remerciements………………………………………………………… ……………………………..4 Introduction……………………………………………………………… …………………………….5 I.
II.
Présentation de la société d’aménagement pour la reconversion de la zone portuaire de Tanger (SAPT) ……………………………………….7 1. Les valeurs de la SAPT………………………………………………………… …7 2. Les missions de la SAPT…………………………………………………………. 7 3. Le projet de la Reconversion de la Zone Portuaire de Tanger.7 3.1. Les objectifs du projet…………………………………………………..8 3.2. Concept du projet……………………………………………………… …9 3.3. Le nouveau port de plaisance……………………………………..12 3.4. Le nouveau port de pêche…………………………………………..14 Quai en paroi moulée………………………………………………………… …….16 1. Le quai un organe essentiel pour le fonctionnement d’un 10
port…………………………………………………………… ………………………..16 2. La technique de la paroi moulée………………………………………….18 2.1. Soutènement à la boue……………………………………………….18 2.2. La perforation……………………………………………… …………….19 2.3. La boue……………………………………………………… ……………….21 2.4. La cage d’armatures……………………………………………… ……21 2.5. Le bétonnage……………………………………………… ………………22 2.6. Les joints entre panneaux…………………………………………..24 2.7. Le phasage des opérations………………………………………….28 3. Eléments constitutifs de la paroi moulée…………………………….29 3.1. Les matériaux……………………………………………… ……..………29 3.2. La poutre de couronnement……………………………………….31 3.3. Les tirants d’ancrage………………………………………………… ..31 3.4. Les remblais………………………………………………… ……………..32
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3.5. Les défenses et les bollards…………………………………………32 III. Problèmes liés aux parois moulées…………………………………………..34 1. Origine des défauts……………………………………………………… ……..34 1.1. Mauvaise conception……………………………………………… ….34 1.2. Mauvaise exécution………………………………………………… …34 1.3. Exploitation, environnement et autres agressions physicochimiques………………………………………………… ………..35 2. Problèmes liés aux matériaux……………………………………………...35 IV. Surveillance de la paroi moulée……………………………………………….38 1. Etablissement de l’état de référence……………………………………38 2. La surveillance continue……………………………………………………… 39 3. La visite périodique…………………………………………………… ………..39 V. Entretien et réparation de la paroi moulée………………………………41 1. Entretien courant……………………………………………………… ………..41
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2. Entretien spécialisé…………………………………………………… ………..41 2.1. Peinture et nettoyage…………………………………………………..4 1 2.2. Entretien des têtes des tirants………………………………………42 2.3. Entretien des équipements et ouvrages divers……………..42 3. Les réparations de la paroi moulée…………………………………….43 3.1. Le ragréage du béton de la poutre de couronnement et de partie de la paroi, hors d’eau…………………………………..44 3.2. Réparation des joints entre panneaux………………………..45 3.3. Autres réparations……………………………………………………… 47 Conclusion……………………………………………………………… ……………………………..48 Annexe : aperçu sur la paroi moulée du quai du port de plaisance de Tanger et ses données de calcul…………………………………………………………….49 Bibliographie…………………………………………………………… …………………………….51 Sommaire………………………………………………………………… …………………………...52
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