Pfe Thiebault Quentin

Mémoire de PFE - Spécialité Génie Civil Chantier Police Grand Ducale de Luxembourg Ville : Méthodes et Planification

Auteur : THIEBAULT Quentin INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Construction

Tuteur Entreprise : DUPONT Nicolas Conducteur travaux, TRALUX Construction

Tuteur INSA Strasbourg : REGENASS Pierre INSA Strasbourg, Professeur ENSAM

SEPTEMBRE 2013

Mémoire de PFE Remerciement Je souhaite dans un premier temps remercier tout particulièrement les personnes de l’encadrement de chantier qui m’ont accompagné, partageant leur expérience et leur savoir-faire durant ces 26 semaines que j’ai pu passer eu sein de TRALUX Construction. -

Monsieur Sébastien DEPP, Chef de groupe, mon tuteur en entreprise pour son aide tout du long de l’évolution de mon projet ainsi que pour la confiance qu’il a pu m’accorder.

-

Monsieur Sébastien KNECHT et Monsieur Nicolas DUPONT, respectivement conducteur de travaux principal et conducteur de Travaux Gros-Œuvre pour le temps qu’ils ont pu me consacré pour partager toutes leurs compétences et également répondre à mes questions.

-

Monsieur Daniel DONATO, chef de chantier, pour m’avoir fait profiter de son expérience technique d’homme de chantier et de meneur d’homme.

Je ne manquerai pas également de remercier l’ensemble du personnel TRALUX pour m’avoir accueilli chaleureusement lors de mon passage en entreprise. Une mention spéciale revient également à l’ensemble du service travaux Bâtiment ainsi qu’un service achat ayant contribué au bon déroulement de mon projet de fin d’études.

Enfin, je tiens à exprimer ma gratitude à M. Pierre REGENASS, professeur à l’INSA de Strasbourg pour avoir assuré le suivi de mon Projet de Fin d’Etudes en me guidant et me conseillant pendant ces 26 semaines.

Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

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Mémoire de PFE Sommaire Remerciement .................................................................................................................................. 2 Sommaire .......................................................................................................................................... 3 1.

Description du Projet de Fin d’Etude ...................................................................................... 5 1.1.

Problématiques et objectifs ............................................................................................ 5

1.2.

Présentation de l’entreprise ............................................................................................ 6

1.2.1.

Le groupe Demathieu et Bard ..................................................................................... 6

1.2.2.

La filiale TRALUX .......................................................................................................... 8

1.2.3.

Référence .................................................................................................................... 8

1.3.

2.

1.3.1.

Les intervenants : ........................................................................................................ 9

1.3.2.

Implantation du chantier............................................................................................. 9

1.3.3.

Description du chantier ............................................................................................. 10

Blindage et Terrassement...................................................................................................... 11 2.1.

Etude et Contrôle vibratoire .......................................................................................... 11

2.1.1.

Suivi des vibrations .................................................................................................... 11

2.1.2.

Retour d’expérience .................................................................................................. 12

2.2.

Blindage initiale ............................................................................................................. 15

2.3.

Blindage « Rue Marie et Pierre Curie » ......................................................................... 16

2.3.1.

Solutions envisagés ................................................................................................... 16

2.3.2.

Calcul et Dimensionnement ...................................................................................... 19

2.3.3.

Mise en œuvre........................................................................................................... 23

2.3.4.

Implantation des tirants d’ancrage provisoires......................................................... 24

2.4.

Blindage « Accès vers école de Police » ........................................................................ 25

2.4.1.

Solutions envisagées ................................................................................................. 25

2.4.2.

Calcul et Dimensionnement ...................................................................................... 27

2.4.3.

Mise en œuvre........................................................................................................... 28

2.5.

3.

Le Projet : Police Grand Ducale ....................................................................................... 9

Terrassement................................................................................................................. 28

2.5.1.

Solutions envisagées ................................................................................................. 28

2.5.2.

Mise en œuvre........................................................................................................... 29

Méthodes Constructives ....................................................................................................... 30 3.1. 3.1.1.

Installation de chantier.................................................................................................. 30 Choix de la grue ......................................................................................................... 30


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Mémoire de PFE 3.1.2. 3.2.

Les éléments verticaux .................................................................................................. 37

3.2.1.

Voile ........................................................................................................................... 37

3.2.2.

Voile 1 face ................................................................................................................ 41

3.2.3.

Poteaux ...................................................................................................................... 42

3.2.4.

Allèges ....................................................................................................................... 43

3.2.5.

Voiles Courbes ........................................................................................................... 46

3.3.

4.

Le Plan d’Installation de Chantier.............................................................................. 35

Les éléments horizontaux.............................................................................................. 47

3.3.1.

L’étaiement................................................................................................................ 47

3.3.2.

L’isolation .................................................................................................................. 50

3.3.3.

La dalle COBIAX ......................................................................................................... 50

3.3.4.

Les escaliers ............................................................................................................... 51

Planification ........................................................................................................................... 52 4.1.

Ratio Objectif ................................................................................................................. 52

4.1.1.

Définition des différents ratios.................................................................................. 52

4.1.2.

Suivi des ratios ........................................................................................................... 52

4.2.

Le planning Gros-œuvre ................................................................................................ 54

5.

Conclusion ............................................................................................................................. 56

6.

Table des Figures ................................................................................................................... 57

7.

Table des Annexes ................................................................................................................. 58


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Mémoire de PFE 1. Description du Projet de Fin d’Etude 1.1.

Problématiques et objectifs

La phase de préparation d’un chantier est une première étape cruciale dans la phase de production d’un ouvrage. Cela demande des compétences essentielles telles qu’identifier et anticiper les problèmes à venir, connaitre les méthodes de mise en œuvre afin de proposer des variantes au client. Durant ma période au sein de l’entreprise TRALUX Construction, les attentes de l’entreprise étaient l’amélioration et l’optimisation des modes constructifs sur le chantier Police Grand Ducale. Ceci représentant une vraie problématique d’entreprise. Les éléments à traiter pendant ce stage étant donc:     

Choix du blindage adéquat Définition des modes constructifs Elaboration et optimisation du planning Elaboration de l’objectif financier Gestion et suivi du chantier

Mon objectif personnel dans ce projet de fin d’étude au sein de l’entreprise TRALUX est d’acquérir des compétences dans les domaines suivants :   

Préparation de chantier (consultation des sous-traitants et du matériel, choix et implantation de la grue, …) Montage de planning travaux gros-œuvre Chiffrer dans le temps et chiffrage économique des moyens de mise en œuvre

Mon intérêt se portera essentiellement sur le bâtiment extension en construction, cependant l’opération concernée consiste également à transformer le bâtiment existant, ces éléments rentreront en ligne de compte via la gestion et le suivi de l’opération dans sa globalité.


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Mémoire de PFE 1.2.

Présentation de l’entreprise

1.2.1. Le groupe Demathieu et Bard

Créé en 1861 par Pierre et Julien DEMATHIEU à Rohrbach-Lès-Bitche en Moselle, le groupe se lance dans les travaux ferroviaires en participant au tunnel ferroviaire d’Auboué en Meurthe et Moselle. A partir de 1898, sous l’impulsion de Marius Demathieu, l’entreprise oriente son activité en tant que mandataire sur le marché du génie militaire ainsi que dans celui des ponts et chaussés. En 1945, la société en nom collectif Demathieu & et Bard est créée, la gestion étant assurée par Pierre Demathieu et Raymond Bard, jeune ingénieur des Travaux Publics. Elle fut également désignée comme adjudicataire pour la réalisation du pont Venizélos à Montigny-lès-Metz, ces bureaux de chantier deviendront au fur et à mesure le siège social de la direction. Le groupe, dont la direction est assurée dorénavant par Philipe Bard ainsi que Jean-François PIQUET, est aujourd’hui une des principales entreprises indépendantes du BTP employant plus de 2500 personnes dans le monde. Demathieu & Bard dispose des compétences afin de répondre aux différentes demandes de ses clients publics et privés que cela soit en matière d’ouvrages d’art, d’équipement industriels et publics ou de logement. Son activité se concentre autour de trois pôles de compétences (Voir organigramme ci-après) afin de pouvoir répondre au mieux à toutes les demandes et les offres potentielles.

Figure 1.2.1-1 : Organigramme Demathieu & Bard


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Mémoire de PFE L’activité Demathieu & Bard : 

Le pôle « construction » : Il représente le cœur de l’activité du groupe (voir diagramme suivant), regroupant les activités du bâtiment, des ouvrages d’art et du génie civil en général.



Le pôle « préfabrication » : Par le biais de ces filiales, ce secteur permet de répondre aux besoins de la construction grâce à une importante gamme de produits préfabriqués industriellement



Le pôle « Service et Montage d’Opération » : Le groupe développe ainsi des offres globales de concessions d’infrastructures, de transport et de Partenariat Public-Privé grâce à sa reconnaissance dans le domaine de la construction.

1% 6%

23%

70%

Figure 1.2.1-2 : Répartition des secteurs d’activités


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Mémoire de PFE

1.2.2. La filiale TRALUX A l’origine spécialisée dans les travaux publics avec la réalisation d’ouvrage d’art sur les autoroutes, la société TRALUX Construction est aujourd’hui une entreprise générale de la construction qui offre une large palette de métier, proposant ainsi son savoir-faire dans le milieu du bâtiment et des travaux publics. Créée en 1975, cette filiale luxembourgeoise de Demathieu & Bard affirme la dimension européenne du groupe fondé en Lorraine. Ainsi son implantation lui permet d’exercer son activité sur l’ensemble du Grand-Duché de Luxembourg ainsi que dans certains pays limitrophes afin de répondre aux offres des grands donneurs d’ordres publics et privés du pays. Par ces nombreuses associations avec des entreprises luxembourgeoises, TRALUX basé à Bettembourg depuis 1992 se positionne ainsi comme un acteur majeur de la construction du GrandDuché du Luxembourg en capitalisant son savoir dans les Ouvrages d’Art et en investissant dans le marché du bâtiment. Afin de toujours répondre à de nouveaux objectifs, TRALUX Construction se décline dans plusieurs branches (TRALUX Résidentiel, TRALUX Travaux-Services-Maintenance, TRALUX développement). 1.2.3.

Référence

Un certain nombre d’ouvrage témoigne des compétences de l’entreprise et s’insère comme des références : 

Immeuble administratif AXENTO à Luxembourg Kirchberg (21500m² de surface totale, 2700m² de béton vu couler en place)



Les Thermes de Strassen (10 930m², 8 bassins intérieurs/extérieur,...)


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Mémoire de PFE

1.3.

Le Projet : Police Grand Ducale

1.3.1. Les intervenants :

Les Intervenants Maitrise d’ouvrage : 

Administration des bâtiments publics du Grand-duché du Luxembourg

Maitrise d’œuvre :

Cabinet WITRY-WITRY, architecte urbanisme

Bureau d’étude structure : 

INCA Ingénieurs, Conseils Associés S.à.rL.

Bureau d’étude technique :

BEVILACQUA & ASSOCIES S.A

Coordinateur sécurité santé: 

D3 Coordination

Bureau de Contrôle :

AIB-Vincotte

Organisme agréé :

Secolux, Luxembourg

1.3.2. Implantation du chantier Le projet étudié est situé en amont du centre-ville et du quartier de la gare de Luxembourg Ville, dans le quartier de la Bonne-voie, au cœur des bâtiments administratifs de la Police du Grand-duché du Luxembourg. Elle est ainsi bordé par la rue Marie et Pierre curie et un accès menant à l’école de Police qui est juxtaposé au bâtiment existant de l’Hôtel de Police.

Figure 1.3.2-1 : Implantation Géographie du chantier


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Mémoire de PFE 1.3.3. Description du chantier Le projet porte sur la réalisation de l’extension de l’Hôtel de Police du Luxembourg. Il s’agit d’un bâtiment portant sur un R+2 ainsi que 3 niveaux de parking en sous-sol. Ces futurs locaux seront destinés à de futurs bureaux ainsi qu’une salle de restauration. Ce bâtiment sera juxtaposé au pignon sud du bâtiment existant. Dans cet édifice existant se situe au niveau du sous-sol, le Data-Center de la Police Grand Ducale qui est relié directement au réseau d’EUROPOL.

Figure 1.3.3-1 : Plan de Masse

L’entreprise TRALUX assure pour un montant de 9 065 105,91 € le lot gros œuvre et clôt couvert:     

Travaux de gros-œuvre Travaux de terrassement et de blindage Travaux d’étanchéité Travaux d’aménagement extérieur et de canalisation Travaux de menuiserie extérieure ALU/PVC

Figure 1.3.1-1 : Maquette 3D de l’extension par le bureau d’architecture Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

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Mémoire de PFE 2. Blindage et Terrassement Dans le cadre de cette opération proche du centre de Luxembourg ville, il fut nécessaire de définir le blindage adéquat. En effet, la proximité d’axes de circulation et du bâtiment existant alentour définissent un périmètre restreint pour ce chantier, obligeant ainsi à mettre en place des moyens de retenus des terres. En outre, le Data Center est un élément très sécurisé par la Police et également un élément des plus sensibles à prendre en compte lors du choix des méthodes. Il est donc nécessaire d’utiliser des moyens de terrassement et de blindage limitant les vibrations. Cette partie traite donc des processus ainsi que les hypothèses de calcul déterminés pour l’élaboration de ces techniques.

2.1.

Etude et Contrôle vibratoire

2.1.1. Suivi des vibrations Comme énoncé précédemment, le principe de terrassement choisi est très dépendant des vibrations émises par les moyens mises en œuvre afin de respecter le critère d’admissibilité de vitesse vibratoire au sein du Data Center. Il est donc nécessaire d’établir un rapport concernant l’impact vibratoire du chantier de terrassement (ANNEXE 1). L’organisme Luxcontrol SA a donc été missionné afin d’effectuer ce control et ce suivi journalier, le programme vibratoire se basant sur la norme DIN 45 669 « Messungen von Schwingungsimmissionene » . Les événements vibratoires maximums importants enregistrés ne doivent pas dépasser la valeur de 1,00 mm/s fixée par le bureau BETAVI (organisme agréé) correspondant au critère d’acceptabilité. Les points de mesure ont donc été installés directement dans la zone du Data-center au cœur de la salle informatique.

Figure 2.1.1-1 : Instrument de mesure SYSCOM installé dans le bâtiment existant


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Mémoire de PFE 2.1.2. Retour d’expérience Afin d’anticiper les risques éventuels lors de nos travaux, il convient donc d’analyser les points critiques que nous pouvons rencontrer. Il convient donc de se baser sur un rapport précédent concernant l’impact sonore et vibratoire, celui du chantier de terrassement IAK situé au Kirchberg vers le bâtiment du Parlement Européen implantée au 3, rue Alcide de Gasperi à Luxembourg ville. Le parallèle peut être rapidement fait entre cette étude et le chantier de la Police étant donné les similitudes au niveau de la nature du sol, due à la proximité géographique. De plus, ces deux chantiers étant à la charge du même sous-traitant : ORTP S.A, les travaux possèdent les mêmes moyens et procédés de mise en œuvre. Lors de la période de surveillance, les travaux réalisés consistaient à la stabilisation du terrain par des parois berlinoises (par forage des tirants d’ancrage et par gunitage) et à l’excavation de la roche compacte (classe 7) par éclatement de la roche par des pelles hydrauliques équipées d’un brise roche. Les travaux ont été réalisés aux moyens des engins suivants :    

Pelle hydraulique CATERPILAR modèle 345B, avec BRH 3500 Pelle hydraulique VOLVO V700, avec BRH 7000 Foreuses pour tirants d’ancrage Pelle hydraulique de chargement avec godet

Ce système a été installé dans un local dit « sensible » au niveau des serveurs informatiques du bâtiment considéré comme le plus exposé aux sollicitions du chantier. Dans le cadre du rapport émis, les mesures vibratoires se sont déroulées pendant la période du 20 avril 2012 jusqu'à 30 juin 2012 inclut au 2ème sous-sol (salle informatique) du bâtiment de la Chambre de commerce. Les appareils suivants (identique avec le chantier de la Police) ont été utilisés pour les mesures vibratoires et acoustiques sur le chantier avec un seuil de 0,25mm/s :

Type de Mesure VIBRATIONS

Appareil Enregistreur vibratoire

Fabriquant et type ZIEGLER MR2002-cE

Capteur tri-dimensionnel

ZIEGLER, MS2003


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Mémoire de PFE Observations de l’étude Dépassements et événements maximaux mesurées à partir du 20.04 jusqu'au 30.06 Vitesses maximales en mm/s Date X Y Z 27/04/2012 0,164 0,227 0,283 05/05/2012 0,223 0,29 0,377 07/05/2012 0,317 0,317 0,276 08/05/2012 0,279 0,324 0,331 09/05/2012 0,195 0,269 0,359 10/05/2012 0,223 0,492 0,422 18/05/2012 0,206 0,335 0,412 24/05/2012 0,153 0,223 0,338 25/05/2012 0,314 0,46 0,642 29/05/2012 0,195 0,317 0,499 02/06/2012 0,572 0,635 0,928 13/06/2012 0,188 0,272 0,433 14/06/2012 0,453 0,46 0,788 15/06/2012 0,248 0,216 0,363 27/06/2012 0,279 0,304 0,521 28/06/2012 0,328 0,321 0,668 29/06/2012 0,209 0,46 0,639 30/06/2012 0,443 0,377 0,788 Tableau 2.1.2-1 : Déplacement maximaux sur le chantier IAK

Des dépassements ont également été observés de manières ponctuelles et sont dus à des événements indirects de types passages ou manutentions à proximité du capteur. Ils n’ont donc pas été notifiés dans le tableau précédent. Analyse de l’étude 3 périodes de dépassement ont été remarqués liés aux techniques d’excavation :   

Des dépassements ont eu lieu lors des travaux d’excavation au niveau d’une fondation en béton existante de l’ancienne bâtisse Des dépassements ont été notifiés dans un premier temps de manière ponctuelle lors des opérations de forage. De nouveaux dépassements ont également été enregistré lors du curage de la fouille et à l’aplomb des parois, puis lors des excavations à l’aide d’un BRH pendant des périodes considérés comme courte.


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Mémoire de PFE Conclusion de l’étude : La première période de dépassement correspond à un phonème lié directement à une caractéristique particulière du site du chantier IAK En raison des dépassements observés, il convient donc d’utiliser des moyens de forage sans mode de percussion lors de la réalisation de ces dits travaux. Les valeurs maximales d’activités vibratoires et sonores ont été signalées lors des travaux d’éclatement de la roche compact, il est nécessaire alors d’utiliser des moyens de terrassement dans la roche limitant les vibrations. Dans cette étude d’impact, le seuil vibratoire (0,25 mm/s) fut limité au seuil le plus défavorable du fait de l’absence de données ou de caractéristiques vibratoires concernant les équipements sensibles installées dans le local surveillé avec un niveau de bruit de fond résiduels entre 0,1 mm/s et 0,15 mm/s. Il y a donc également une marge de manœuvre afin de pouvoir réaliser les travaux nécessaires.


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Blindage initiale

Initialement le bordereau des prix pour le marché des travaux de blindage de la fouille prévoyait l’implantation de micropieux le long du bâtiment existant ainsi que le long de la rue Pierre et Marie Curie. Puis la mise en œuvre par gunitage C20/25 sur les pieux. Les travaux prévus étaient donc : 

Devant le bâtiment existant : Confection de micro-pieux verticaux suivant les conditions spéciales du cahier des charges et des plans d’exécution afin de garantir la stabilité du terrain pendant les travaux de terrassement suivant le principe d’une reprise en sousœuvre comprenant le forage sans percussion, profilé métalliques diam 170mm et béton de scellement. o Confection de tirants d’ancrage temporaires pour la cloison en micro-pieux : Caractéristiques des tirants : - Longueur libre : 6,0m - Inclinaison : 20° - Charge utile : 300 kN



Le long de la rue « Marie et Pierre Curie » : Confection de micro-pieux à un angle de 1 à 3 degrés suivant les conditions spéciales du cahier des charges et des plans d’exécution le long de la rue y compris forage (sans percussion), profilés métalliques diam. 170 mm et béton de scellement. o Confection de tirants d’ancrage temporaires pour la cloison en micro-pieux : Caractéristiques des tirants : - Longueur libre : 6,0m - Inclinaison : 20° - Charge utile : 600 kN

Cependant, une variante a été proposée le long de la rue Marie et Pierre Curie ainsi que le long de l’accès vers l’école de Police. Aucune méthode alternative n’a été recherché concernant le blindage le long du bâtiment existant à la demande du client qui n’accepté aucune variante à ce niveau.


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Blindage « Rue Marie et Pierre Curie »

2.3.1. Solutions envisagés

Dans le but d’améliorer le planning travaux et également de diminuer le cout de l’opération, des solutions techniques ont été envisagés et proposés au client : Les différentes solutions envisagées pour le blindage concernant la rue Marie et Pierre Curie ont été correspondant également au savoir-faire de notre sous-traitant des travaux de blindage. Cependant en raison des spécificités liés au chantier et sol, il est nécessaire de trouver une solution adapté à un sol difficile mais également trouver une technologique limitant les risques de vibrations. Comparatif des variantes possibles :

Solutions envisagées

Avantages

Inconvénients

Application

Palplanches

Bon rendement, Rapide

Vibrations importantes

Zone urbaine

Parois Berlinoise

Flexibilité ; Bon marché

Déformations

Pas d'eau

Bonne tolérance d'exécution

Peu flexible; pas dans des terres extrêmes, évacuation de la bentonite

Grands et difficiles puits de construction étanches

Parois Moulées

La solution la plus envisageable qui apparait est donc la solution en paroi berlinoise dans notre situation. En effet, le choix se porte sur une solution diminuant les risques de vibrations importantes ainsi qu’une technique bon marché, qui sont les critères correspondant à notre situation. Il s’agit d’une technique dont les moyens de mise en œuvre sont en possession de notre sous-traitant en charge du lot blindage, de plus par expérience le gains en terme de délais est important dans ce genre de variante. En effet, le rendement des micro-pieux s’avèrent très long comme procédé (4 Unité / Jour).


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Mémoire de PFE Comparatif : Solution Paroi Berlinoise et Micropieux :

La solution existante étant l’insertion de micro-pieux pour le blindage rue Marie et Pierre Curie, il convient donc de comparer ces deux solutions techniques. Dans l’esprit de problématique d’entreprise, il convient de faire une analyse des prix de vente afin d’identifier la plus-value éventuelle générée par cette alternative. Prix de Vente « Micro-pieux » le long de la rue Marie et Pierre Curie :

Blindage Micro-Pieux Tache

Unité

Quantité

P.U

Confection de micro-pieux le long de la rue "Marie et Pierre Curie"

ml

354,8

54

19 159,20 €

Fourniture et mise en œuvre par gunitage d’un béton C20/25 sur les pieux

m2

478

41

19 598,00 €

Acier BST 500M en treillis soudés pour l'armature de gunitage

kg

2500

1,65

4 125,00 €

Tirants d'ancrage pour micro-pieux le long de la rue "Marie et Pierre Curie"

u

25

703

17 575,00 €

Consoles métalliques

kg

500

5,3

2 650,00 €

Fourniture et mise en œuvre de poutres métalliques S235 (Liernes)

kg

3500

1,40

4 900,00 €

Relâchement et Enlèvement des têtes de tirants

u

25

29

TOTAL

Total

725,00 € 68 732,20 €

Lors de la mise en œuvre de poutres métalliques afin de permettre le serrage des têtes d’ancrage, cette tâche nécessite des soudeurs qualifiés. Il convient de faire également une estimation également du prix de vente de la variante en blindage avec paroi-berlinoise. Pour cela, le bureau d’étude INCA à réaliser un pré dimensionnement de la solution. Pré-dimensionnement :  

Double-Profilé UPN 180 – S355 – Longueur 5,15m –entraxe 2m 2 lignes de tirants GEWI 835/1030 – Diamètre 26,5mm – L = 13, 0


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Mémoire de PFE Prix de Vente « Paroi Berlinoise » le long de la rue Marie et Pierre Curie :

Blindage Paroi Berlinoise Tache

Unité ml

Forage Diamètre 600

Quantité 125

P.U 62

Total 7 750,00 €

5254 1,18

6 199,72 €

Fourniture et mise en œuvre des profilés UPN

kg

Fourniture et mise en œuvre béton de scellement

m3

10

140

1 400,00 €

Fourniture et mise en œuvre par gunitage d’un béton C20/25 sur les UPN

m2

350

41

14 350,00 €


kg

2500 1,65

4 125,00 €

Tirants d'ancrage pour paroi berlinoise

u

50

703

35 150,00 €


u

50

29

1 450,00 €

TOTAL

70 424,72 €

En comparant les deux variantes, il se dégage une petite plus-value à proposer. Dans cette solution, il n’est pas nécessaire d’installer une lierne afin de répartir les efforts des tirants d’ancrage. En effet les tirants sont directement intégrés dans les profilés métalliques. Les engins de mise en œuvre afin d’effectuer le forage pour l’implantation des profilés UPN ne transmet pas de vibrations, ni de percussion grâce a son outil de rotation, de plus elle n’émet aucune poussière permettant ainsi de ne pas procurer de gènes dans le voisinage. Il s’agit d’un point important étant donné que nous sommes au cœur du centre ville. Les avantages de cette solution sont donc :     

Très bon rendement à l’aide d’importants moyens de mises en œuvre Augmentation de l’entraxe entre profilé d’où une diminution des forages Pas de mise en œuvre de lierne Diminution de l’impact environnemental (poussière, vibration) Possibilité d’implantation de platelage bois

Solution retenue : PAROI BERLINOISE


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Mémoire de PFE 2.3.2. Calcul et Dimensionnement

Cette ouvrage de blindage se hissant sur près de 12m de hauteur nécessitera l’implantation de ligne de tirants d’ancrage dans la paroi afin de la stabiliser. Le bureau INCA, réalisant l’étude de l’extension, a été missionné par nos soins afin de réaliser la note de calcul de la variante en paroi berlinoise et de réaliser l’optimisation. Procédé de dimensionnement : Il est important d’identifier les paramètres rentrant en ligne de compte dans le dimensionnement de la paroi berlinoise, ces données sont :   

L’épaisseur du gunitage Le type de profilé métallique Entraxe des profilés

 Epaisseur du gunitage : Le premier élément ayant été fixé fut l’épaisseur du gunitage à 12 cm pour des raisons techniques. En effet, afin de limiter la quantité de travail sur cette position de mise en œuvre du béton projeté sur le treillis soudés pour l’armature, il a fallu fixer l’épaisseur à cette valeur afin d’effectuer une seule couche de gunitage, diminuant les heures de travail. Epaisseur gunitage = 12 cm  Entraxe des profilés : Après vérification au bureau d’étude, afin de garantir la bonne mise en œuvre du béton projeté pour une épaisseur de 12 cm sans augmenter l’épaisseur, et également sans renforcement des armatures Q524A, il est indispensable de ne pas dépasser un espacement de 2,00m. Plus on augmente l’entraxe des profilés, plus le nombre de forage est également diminué pouvant ainsi diminuer la mobilisation du matériel pour le forage. Il faut donc ainsi choisir

Entraxe = 2m  Profilé Métallique : La longueur des profilés reste inchangée car après une étude statique, il est nécessaire d’avoir au minimum 1,50 m d’ancrage des profilés dans la roche. Il convient donc de déterminer le type de profilé U.


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Mémoire de PFE Il convient donc d’analyser donc 2 variantes possibles pour le dimensionnement de la paroi berlinoise qui dépendront du type de profilé choisi. Le type de profilé choisi effectuera un impact sur le nombre de tirant mise en place.  Variante 1 : o Double U 300 – S235 o 3 lignes de tirants GEWI 835/1030

Figure 2.3.2-1 : Schéma de principe Variante 1

Les déformations constatées sont inférieurs au mm donc cette variante est viable statiquement. Prix de vente « variante 1 » :

Variante 1 : Blindage Paroi Berlinoise Tache Forage Diamètre 800

Unité ml

Quantité 354,8

P.U 105

Total 37 254,00 €

32783,52 1,18

38 684,55 €

Fourniture et mise en œuvre des profilés UPN 300

kg


m3

30

140

4 200,00 €

Fourniture et mise en œuvre par gunitage d’un béton C20/25 sur les UPN 300

m2

478

41

19 598,00 €


kg

3494,94

1,65

5 766,65 €


u

78

703

54 834,00 €


u

78

29

2 262,00 €

TOTAL Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

162 599,20 € Page 20

Mémoire de PFE

 Variante 2 : o o

Double U 380 – S235 2 lignes de tirants GEWI 835/1030

Figure 2.3.2-1 : Schéma de principe Variante 2

Prix de vente « variante 2 » :

Variante 2 : Blindage Paroi Berlinoise Tache

Unité

Quantité

P.U


ml

354,8

105

37 254,00 €


kg

44649,56 1,18

52 686,48 €


m3

30

140

4 200,00 €


m2

478

41

19 598,00 €


kg

3494,94

1,65

5 766,65 €


u

52

703

36 556,00 €


u

52

29

1 508,00 €

TOTAL


Total

157 569,13 €

Page 21

Mémoire de PFE Les solutions proposent un prix de vente relativement similaire, l’impact économique n’a pas une réelle influence sur le choix de la variante proposée mais l’impact du planning contribue au choix de la solution. La réalisation d’une 3ème ligne de tirant d’ancrage dans la variante 1 amène a plusieurs impacts sur le planning et des couts indirects.  Cout indirect - Mobilisation d’une semaine supplémentaire du matériel de percement et d’injection des tirants : Rendement de réalisation des tirants : 5 unités/ jour Nombre de tirants supplémentaires : 24  Impact planning : la réalisation d’une ligne de tirant nécessite d’interrompre le niveau de terrassement général en laissant une banque suffisante pour les machines en place. Le planning de terrassement est donc ainsi impacté d’une semaine. Le choix se porte donc sur : Solution retenue : Variante 2

Les éléments dimensionnés sont donc : 

  

2 lignes de tirants d’ancrages provisoires diamètre 32 mm (S835/1030) espacée de 2m comprenant une longueur de scellement de 4m o 1ere ligne d’ancrage : longueur libre = 12,5m ; F = 566 kN o 2eme ligne d’ancrage : longueur libre = 7,50 m ; F = 368 kN Profilés métalliques 2 x U380 (S235) o Entraxe = 2m Platelage bois sur le premier mètre Gunitage de 12 cm sur treillis soudés sur les U380

Figure 2.3.2-3 : Vue en élévation Paroi Berlinoise « Rue Marie et Pierre Curie »


Page 22

Mémoire de PFE 2.3.3. Mise en œuvre Lors du dimensionnement de la variante paroi berlinoise, le dimensionnement prévoyait après 1m de platelage bois, l’application d’un gunitage sur toute la hauteur restante de la fouille.

Néanmoins, étant donné les conditions hivernales, le bureau d’étude ainsi que le bureau de contrôle ont accepté la disposition de planches bois afin de ne pas ralentir la mise en œuvre de la paroi ainsi que le terrassement. L’exécution de la paroi berlinoise mis au point se produit de la manière suivante : 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Implantation de la future paroi berlinoise Forage verticaux pour la mise en place des profilés métalliques 2x U380 (S235) Phase 1 de Terrassement sur 2,50 m de profondeur Disposition du platelage bois entre les profilés métalliques Implantation de la première ligne de tirant d’ancrage provisoire Phase 2 de Terrassement d’une banquette a -5m de profondeur et disposition du platelage bois 7. Phase 3 de Terrassement de la banquette à -10m 8. Implantation de la deuxième ligne de tirant d’ancrage provisoire 9. Terrassement et sur 2m et disposition du platelage bois

Néanmoins, sur les 6 m de paroi berlinoise, à côté du bâtiment existant, il est nécessaire dans ce cas précis de prévoir l’installation d’un treillis pour permettre le gunitage de la paroi. En effet, il est important d’avoir une surface la plus lisse possible pour mettre l’installation d’une membrane bitumineuse afin de garantir l’étanchéité le long du bâtiment existant. Dans la 3ème phase de terrassement, une bande de remblai a été laissé afin de permettre la disposition et l’application du béton projeté.

Photo 2.3.3-1 : Banquette pour mise en œuvre gunitage


Page 23

Mémoire de PFE 2.3.4. Implantation des tirants d’ancrage provisoires

Afin de garantir une parfaite mise en œuvre des tirants d’ancrage, il est nécessaire de suivre une procédure très stricte d’exécution :  

 

Mise en place de la machine : o Réglage de la plateforme à 50cm sous le niveau du tirant Réalisation du forage : o Forage réalisé avec un marteau de fond de trou diamètre 145 mm o Contrôle visuel de la qualité du sol en présence et de la vitesse de forage o Arrêt du forage jusqu’à atteindre le terrain d’ancrage et les mètres correspondants à la zone de scellement Mise en œuvre longueur libre : Mise en place de la gaine PVE autour des tirants sur la longueur libre Manchonnage : o Vérification de l’état des tirants o Serrage, jusqu'à milieu du manchon sur la première barre o

Serrage du manchon sur la seconde partie du tirant jusqu’à contact avec la première barre

Figure 2.3.4-1 : Coupe de principe pour tête de tirant 



Ecarteurs : o Mise en place du premier écarteur à 50cm du pied de la partie scellée o Mise en place d’écarteurs tous les mètres sur la partie scellée et aucun sur la partie libre Tubes d’injection o Mise en place d’un tube d’injection PE sera mis en place et fixé le long du tirant jusqu’à 50cm du pied o Réalisation du coulis sur chantier avec ciment type CEM II 32,5R o Injection du coulis par la gaine PE depuis le fond du forage o Réalisation d’éprouvettes normalisées fournies par le comptoir technique et industriel de Strassen (6 par tirant / 1 tirant sur 10) o Réalisation des essais par les ponts et chaussées à Bertrange


Page 24


Blindage « Accès vers école de Police »

2.4.1. Solutions envisagées Initialement, aucun blindage n’était prévu dans le projet à cet endroit précis, cependant après analyse des risques étant donné le niveau réelle de la roche, il a été demandé de mettre en place un dispositif de blindage le long de l’accès vers l’école de Police afin de pas empiéter sur la voie de circulation ainsi que pour assurer la sécurité en fond de fouille.

Figure 2.4.1-1 : Vue en plan du terrassement vers l’accès école de Police

En effet, lors de la phase production et la construction des voiles courbes, il faut ainsi prévoir un espace de travail suffisant et ainsi assurer la mise en sécurité des ouvriers lors du coulage de la semelle filante mais également lors de la mise en place des banches courbes. Le talus prévu à 45° dans un sol de classe 3/4, correspondant au sable limoneux, ne garantit pas suffisamment la sécurité des ouvriers. Afin de ne pas doubler le coût de l’installation et du repli du matériel utiliser pour les travaux de paroi berlinoise « rue Marie et Pierre Curie », cette même solution fut adoptée pour ce blindage. Dans ce même cas, deux méthodes ont été étudiés pour réaliser cette paroi :  

Variante 1 : Profilés double UPN avec une ligne de tirant d’ancrage Variante 2 : Profilés autoportant avec profilé HEA 300 sans tirant d’ancrage


Page 25

Mémoire de PFE Comparaison du prix de vente des variantes :

Variante 1 : Blindage Paroi Berlinoise Tache

Unit é ml

Quantité

P.U

62,7

62

3 887,40 €


kg

2357,52

1,1 8

2 781,87 €


m3

3

140

420,00 €


m2

94,16

41

3 860,56 €

Acier BST 500M en trellis soudés pour l'armature de gunitage

kg

688,86

1,6 5

1 136,62 €


u

11

703

7 733,00 €

Relâchement et Enlèvement des tetes de tirants

u

11

29

319,00 €

TOTAL

20 138,45 €


Total

Variante 2 : Blindage Profilé autoportant Tache

Unit é ml

Quantité

P.U

62,7

62

3 887,40 €

Fourniture et mise en œuvre des profilés HEA 300 S355

kg

11072,8 2

1,1 8

13 065,93 €


m3

4

140

560,00 €


m2

94,16

41

3 860,56 €

Acier BST 500M en trellis soudés pour l'armature de gunitage

kg

688,86

1,6 5

1 136,62 €

TOTAL

22 510,51 €


Total

Malgré la quantité importante et supplémentaire d’acier mis en œuvre dans le cas d’un profilé autoportant, les prix de vente sont très similaires et ne constituent pas directement un critère de validation. Cependant des dépassements très importants en tête de profilé de l’ordre de 12,5mm à l’altitude 298,80. Il convient donc de choisir la variante 1.


Page 26

Mémoire de PFE 2.4.2. Calcul et Dimensionnement De même, le bureau INCA fut missionner afin de dimensionner cet ouvrage supplémentaire. Données de Calcul : 





Trottoir : o Epaisseur = 1,02m o ρ = 22,50° o C’ = 0 kPa o γ = 22 kN/m3 Sable limoneux : o Epaisseur = 2,20 m o ρ = 30,00° o C’ = 3 kPa o γ = 19 kN/m3 Grès / Calcaire : o Epaisseur = 13,00 m o ρ = 34,00° o C’ = 150 kPa o γ = 27 kN/m3 Résultats de l’étude : 

 

Figure 2.4.2-1 : Coupe Géologique

1 ligne de tirants o Entraxe = 2m o F = 225 kN o Longueur libre = 225kN Profilé métallique 2x U160 o E = 2m Gunitage de 10 cm sur treillis soudés sur les U160

Figure 2.4.2-1 : Coupe de principe de la paroi berlinoise coté école de Police Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

Page 27

Mémoire de PFE 2.4.3. Mise en œuvre Le bureau d’étude ainsi que le bureau de contrôle ont également acceptés la disposition de planches bois afin de ne pas ralentir la mise en œuvre de la paroi ainsi que le terrassement à cause des conditions hivernales, rendant impossible la projection de béton. L’exécution de la paroi berlinoise se produit de la manière suivante le long de l’accès vers l’école de Police :       

2.5.

Implantation de la future paroi berlinoise Forage verticaux pour la mise en place des profilés métalliques 2x U160 (S235) Scellement des profilés dans du béton Phase de terrassement et talutage jusqu’au niveau 291,75 Disposition du platelage bois entre les profilés métalliques Implantation de ligne de tirant d’ancrage provisoire Phase de Terrassement et talutage jusqu'à fond de fouille

Terrassement

2.5.1. Solutions envisagées Compte tenu de la situation géotechnique du site (présence de bloc rocheux à partir de 3 m de profondeur d’excavation). Il est nécessaire de trouver des moyens efficaces de terrassement et d’excavation de cette roche. Deux solutions ont été envisagées :  

Terrassement par éclatement Terrassement par ripage et fraisage

Etant donné les conclusions émises par l’étude vibratoire, l’utilisation d’un brise-roche peut occasionner d’importants dépassements vibratoires. Afin de limiter les risques, la méthode de dislocation de la roche par ripage sera le procédé utilisé à proximité du bâtiment sur une bande de 10 mètres de largeur en périphérie du bâtiment existant.

Figure 2.5.1-1 : Zone d’implantation de la zone de ripage Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

Page 28

Mémoire de PFE 2.5.2. Mise en œuvre

Cette méthode par dislocation de la roche s’exécute selon le process déterminé : 1. Pré forage de la roche sur 1.50m de hauteur par des forages de diamètres 150 mm à 200 mm avec un maillage d’espacement 100 cm à 150 cm. 2. Dislocation de la roche avec une pelle mécanique type Volvo 700 munie d’un ripper et fraisage en cas de nécessité. 3. Excavation de la roche avec une pelle mécanique type RH30 compact 4. Chargement des camions 5. Finition de la paroi rocheuse par fraisage définitive par terrassement manuel afin d’obtenir un plan vertical au niveau.

Phase 1 : Préforage

Phase 2 : Terrassement manuel


Page 29

Mémoire de PFE 3. Méthodes Constructives Cette partie relative aux modes constructifs du chantier de la Police Grand-ducale comporte dans un premier temps, les choix d’installation de chantier permettant l’organisation et la planification de la construction de l’ouvrage. Il présente également les outils utilisés ainsi que les hypothèses choisis. Ces méthodes ont été réalisées et dimensionné avec l’aide de différents bureaux d’études (le bureau d’étude statique du projet et de différents fournisseurs).

3.1.

Installation de chantier

3.1.1. Choix de la grue En raison du budget alloué à la grue par le service étude de prix, il est nécessaire de prévoir l’implantation d’une unique grue placée sur le chantier afin de pouvoir rester dans notre budget. De plus, l’espace étant réduit (2500m²), l’utilisation de 2 grues en permanence sur le chantier n’est pas utile et il est impossible de travailler sur 2 zones distinctes sans risque de chevauchement des équipes. Implantation de la grue : Le projet prévoyait une grue à l’intérieur du bâtiment positionnée entre les fils 15 et 16.

Figure 3.1.1-1 : Solution 1 – Implantation Grue à tour

Il a donc été convenu de déterminer une autre alternative à ce choix afin de recouvrir toute l’installation de chantier et de positionner la grue à l’extérieure du bâtiment afin d’éviter de ré intervenir après démontage qui reste toujours un travail très fastidieux à réaliser, causant des heures de travail. Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

Page 30

Mémoire de PFE

Figure 3.1.1-2 : Solution 2 – Implantation Grue à tour

Les 3 paramètres intrinsèques définissant ce choix sont donc :   

La flèche La charge de levage La hauteur sous crochet

Dans un premier temps, il faut ainsi déterminer la charge de levage potentielle de chacune des solutions.

Solution 1

Charge de levage : Elément

Caractéristiques

Distance au mât [m]

Poids [T]

Benne à béton Train de banches

2m3 2 éléments de 2,40m + compas

50 50

5T 2,8T

Escalier Préfa

Volée de 9 marches

20

3T

Pré-mur

Epaisseur : 25 cm Longueur : 6,8m Largeur 3m

45

4,5


Page 31

Mémoire de PFE

Solution 2

Charge de levage : Elément

Caractéristiques

Benne à béton Train de banches

2m3 2 éléments de 2,40m + compas Volée de 9 marches

Escalier Préfa Pré-mur

Distance au mât [m] 65 65

Poids [T]

35

3T

55

4,5

Epaisseur : 25 cm Longueur : 6,8m Largeur 3m

5T 2,8T

La hauteur sous crochet de chaque solution est définie par l’altitude des bâtiments alentours qu’elle survole plus une hauteur permettant la manutention. Cette hauteur de manutention maximum se trouve dans le cas de la manutention des pré-murs de 6.80 m qui seront déplacés à l’aide d’élingues de 5m. Solution 1 :  la grue se situe dans le fond de fouille au niveau -12,00 m  le bâtiment existant culmine à +14,00 m  Hauteur sous crochet : 38,00 m Solution 2 :  La grue se situe au niveau 293,78 (niveau de la roche)  Hauteur sous crochet : 28,00 mini Ainsi 2 modèles de grue ont pu être étudiés permettant une étude comparative des différentes offres.

Solution1 : MD330 Désignation Location Montage POTAIN MD330 Réception Assistance à réception Mise à disposition des lests d'essais Transport Aller/retour Démontage POTAIN MD330

Unité Quantité Prix Prix Total en €HT Unitaire Mois 8 5100 40 800,00 € Ft 1 9500 9 500,00 € Ft 1 300 300,00 € Ft 1 315 315,00 € Ft 1 505 505,00 € Ft Ft

1 1


4000 9500 TOTAL

4 000,00 € 9 500,00 € 64 920,00 € Page 32

Mémoire de PFE

Solution 2 : POTAIN MD345L12 Désignation Location Montage POTAIN MD345L12 Réception Assistance à réception Mise à disposition des lests d'essais Transport Aller/retour Démontage POTAIN MD345L12

Unité Quantité Prix Prix Total en €HT Unitaire Mois 8 5900 47 200,00 € Ft 1 7500 7 500,00 € Ft 1 300 300,00 € Ft 1 315 315,00 € Ft 1 505 505,00 € Ft Ft

1 1

3800 7500 TOTAL

3 800,00 € 7 500,00 € 67 120,00 €

Le choix s’est donc porté sur la POTAIN MD345L12 (ANNEXE 2):    

Grue implanté hors bâtiment Possibilité de conservation des fondations de la grue Meilleur survol de la zone de stockage Impact économique négligeable

Figure 3.1.1-3 : Charge de levage de la Potain MD345BL12


Page 33

Mémoire de PFE Le dernier élément à déterminer est la partie stabilisante de la grue. La nature du sol sous la grue étant de la roche compacte de classe 7, il a été choisis de fonder la grue sur un simple radier avec des rehausses de 30 cm afin d’accueillir les patins de la grue. Un seul type de châssis est disponible pour cette grue à tour : 6 m x 6 m. Le calcul des fondations à donc était déterminé en fonction en missionnant également le bureau d’étude INCA (ANNEXE 3).

Figure 3.1.1-4 : Vue en plan – Fondations de la grue à tour

Etude de site : Au sein du groupe Demathieu &Bard, il est obligatoire d’effectuer une étude vérifiant l’impact du vent sur la grue et la vérification de la possibilité des effets de site due aux bâtiments environnants (dépressions ou surpression). En effet, c’est le vent qui créé le moment sollicitant en base de grue. Il s’agit de la société DEKRA en accord avec le contrat cadre TRALUX qui a réalisé les missions suivantes (ANNEXE 4) :  

M1 : Examen environnemental du site M2 : Avis de stabilité

Il en résulte que le chantier se situe en zone 2 selon l’eurocode 1 avec une vitesse de vent maximum instantanée de 145 km/H sans aucun effet de site.


Page 34

Mémoire de PFE 3.1.2. Le Plan d’Installation de Chantier Les besoins ayant été déterminé, la difficulté consiste donc à répartir les différents postes dans la limite de la surface du chantier garantissant la fonctionnalité et l’efficacité de la production. Ces solutions se traduisent dans l’établissement du plan d’installation de chantier (PIC – ANNEXE 5). En raison des modifications des pentes de talus, il en découle donc une étude approfondie de l’espace restant. 

Cantonnements

En raison des pointes d’activités sur chantier pouvant atteindre 30 ouvriers, il a été prévu d’installer 3 unités de vestiaires et 3 de réfectoire qui ont été disposé sur le parking en face du chantier mis à disposition par le Police Grand Ducale. Des places de parkings sont également présentes à proximité de ces installations. Cette mise à disposition s’est réalisée dans une seconde phase du chantier afin de diminuer la place des bungalows dans la zone chantier. Sur le chantier, un double bureau chef de chantier, un double bureau conducteur de travaux, que le bureau pour le métreur sont installés ainsi qu’un sanitaire. 

Zone de stockage

Cette zone qui doit être accessible par la grue doit permettre de recevoir un maximum de matériel et matériaux pour le chantier : -

Laboratoire Béton Container Matériel Banche, étais, plaque de contre-plaqué, … Ferraillage (Treillis, barre HA,…)

Cette zone étant très restreinte, des zones de stockage provisoire ont donc été prévues au cours du chantier. La plateforme prévue pour 

Parc à déchet

A la demande du client, il fut nécessaire de prévoir un espace délimité pour les différentes bennes à déchets par des barrières HERAS de 2m. Le contrôle du contenu des bennes étant ainsi surveillé et vérifié sur place par un ouvrier de l’entreprise de gestion des déchets. Sur le site du chantier sont donc présentes une benne à déchets bois, ferraillage ainsi qu’une benne plastique/carton.


Page 35

Mémoire de PFE 

Accès chantier

Un portail à double battant permet l’accès chantier via la rue Emile Mayrisch pour toute livraison ainsi qu’un accès au bétonnage. Cet accès restreint à conditionner la réflexion sur les conditions de bétonnage. Un espace suffisant a été laissé afin de permettre l’accès à la pompe à béton ainsi que pour les camions toupies. En raison de l’important dénivelé, il a été nécessaire de commander à l’avance le plus long modèle de pompe, s’agissant d’une pompe de 47m ainsi qu’une rallonge de tuyau afin de garantir le bétonnage des dalles. Lors de ces bétonnages de dalle, les livraisons d’autres matériels ont été décalées étant donné que l’unique accès est bloqué. Deux autres possibilités d’accès de bétonnage ont également été réfléchies : 

Bétonnage via la rue Marie et Pierre Curie : cette solution nécessite une demande d’autorisation d’empiétement sur la voie publique les jours de bétonnage de dalle. Cette solution ne sera pas utilisé étant donné qu’il est toujours nécessaire d’employer un grand modèle de pompe à béton dans ce cas présent.



Bétonnage via l’école de Police : cette accès, via l’accès par la rue de l’école de Police, permet d’accéder à la plateforme au niveau -6,10 m. Néanmoins, afin de ne pas perturber le fonctionnement de l’école, le client a refusé cet accès de livraison.


Page 36


Les éléments verticaux

3.2.1. Voile Dans un premier temps dans une volonté d’accélération du projet, une proposition de mise en place de mur préfabriqué fut proposée. Néanmoins en raison d’une non-conformité de la paroi berlinoise le long de la rue Marie, cette solution ne fut plus adaptée. En effet, un espace travail de 80 cm fut prévu entre le voile axe T et la paroi afin de garantir l’application d’une double membrane bitumineuse. Cependant, suite à un ripage des profilés en pied de paroi, l’espace de travail restant n’est plus que de 31-32 cm. Il fut donc nécessaire de repenser le projet en voile traditionnel afin de pouvoir effectuer le bétonnage en béton étanche. Voiles extérieurs : Pour les voiles extérieurs des niveaux en sous-sol, une variante en voile grande hauteur a été décidée afin de limiter les reprises de bétonnage. Cette solution permet ainsi d’éviter la pose de nombreux joint d’étanchéité nécessitant plusieurs heures de mise en œuvre. Afin de justifier ce choix, il est nécessaire de comparer les prix de vente des deux solutions envisageables sur le voile type (mur de hauteur 5,65m avec 2 niveaux de dalle).

Figure 3.2.1-1 Coupe Type Voile axe T  

Solution 1 : Coffrage grande hauteur 2 faces en banche DB avec panneaux 5,00 + rehausse de 1,25m ; mise en œuvre de stabox en reprise de dalle Solution 2 : Coffrage hauteur standard (3m) + coffrage latérale sur 2 niveaux de dalle


Page 37

Mémoire de PFE Les prix de ventes sont rapportés par rapport à un mètre linéaire de voile.

Pos.

Désignation des travaux

P.U

Données de calcul lg Ht Nbre Qtés Total Voile grande hauteur + 2 niveaux de Stabox

Lg 1 Coffrage socle

50,75 €

1,00

Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage voile hauteur < 6,00m Fourniture béton Mise en œuvre béton F + mise en œuvre Stabox

97,57 € 28,18 €

1,00 1,00

16,02 €

1,00

97,57 € 28,18 € 13,85 €

1,00 1,00 1,00

0,10 0,30 0,30

0,20

10,15 €

0,03 0,03

2,93 € 0,85 €

2,00

11,29

180,87 €

2,00

1,70 1,70 2,00

165,38 € 47,77 € 27,70 €

0,10 0,10 5,65

0,30 0,30

2,00

5,65 5,65

Total

Pos.

Désignation des travaux

P.U

Données de calcul Lg

2

435,63 €

lg

Ht

Nbre

Qtés

Total

Voiles hauteur standard + deux niveaux de dalles Coffrage socle Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage voile < 3,00m Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage latéral dalle Fourniture béton dalle Mise en œuvre béton dalle Acier pour dalle Supp pour parties inclinées Supp béton ép variable dalle

50,75 € 97,57 € 28,18 € 13,77 € 13,77 € 97,57 € 97,57 € 28,18 € 28,18 € 15,21 € 15,21 € 96,97 € 96,97 € 15,62 € 15,62 € 0,98 € 5,64 € 1,41 €

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,30 0,30

0,30 0,30 0,30 0,30

0,30 0,30 0,30 0,30

0,10 0,10 0,10 2,43 2,52 2,43 2,52 2,43 2,52 0,38 0,22 0,38 0,22 0,38 0,22

2,00

2,00 2,00

2,00 0,30

0,20 0,03 0,03 4,85 5,04 0,73 0,76 0,73 0,76 0,38 0,22 0,11 0,07 0,11 0,07 10,08 2,00 0,30 Total


10,15 € 2,93 € 0,85 € 66,78 € 69,40 € 70,98 € 73,76 € 20,50 € 21,30 € 5,78 € 3,35 € 11,05 € 6,40 € 1,78 € 1,03 € 9,88 € 11,28 € 0,42 € 387,63 €

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Mémoire de PFE Nous constatons donc, en consultant les prix bordereaux, qu’il est plus intéressant de vendre la première solution en voile grande hauteur. Cette solution a également les avantages suivants :  

Réduction des joints d’étanchéité Impact planning par le bétonnage direct sur 2 niveaux de sous-sol

La stabilité est assurée par des tires pousses de 2 grandeurs différentes afin de limiter l’écartement des lests béton avec le voile. En effet, le coffrage des voiles périphériques ne doit pas gêner le coffrage des poteaux avoisinants situés à 5,35 m de l’axe du voile. Le dimensionnent a donc été effectué afin de placer le lest béton à 4m du voile. (ANNEXE 6)

Figure 3.2.1-2 : Coupe type Coffrage grande hauteur 2 faces


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Mémoire de PFE Voile intérieures : Concernant les voiles intérieures, ils sont donc réalisés en banche standard. Ces banches seront des Outinord B8000. S’agissant d’un matériel répandu et bien maitrisé par les équipes sur place, il s’agit donc du meilleur choix afin de réaliser les différents voiles. Ces différentes banches ont une hauteur de 2,80 m avec différentes largeurs (2,50 m, 1,25m et 0,625m) afin de réaliser les voiles intérieurs de hauteur de 2,52m des niveaux du sous-sol. Des rehausses de 50 cm ont également été prévues afin de réaliser les voiles des niveaux supérieurs (hauteur de voile 3,025m).

Figure 3.2.1-3 : Photo Coffrage et Décoffrage en banche B8000


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Mémoire de PFE 3.2.2. Voile 1 face Le long du bâtiment existant, il convient d’appliquer une technique spéciale :

Figure 3.2.2 – 1 : Vue Façade Sud du bâtiment existant

Réaliser ce voile de manière classique semble complexe, et il est nécessaire de noyer les tirants présents dans le béton étant donné qu’ils doivent rester actifs. Pour cela, il convient d’utiliser la procédure particulière du voile mono-face mis en place entre le bureau d’étude et l’équipe chantier. En raison de la présence de la lierne métallique au niveau de la dalle du sur sous-sol U3, il est nécessaire de devoir couler ce voile sur une hauteur d’un niveau de sous-sol (2,52m) afin de pouvoir garantir le démontage de celle-ci. Il était très utile sur chantier de pouvoir utiliser les mêmes panneaux pour le voile 1 face que pour les 2 faces afin de pouvoir économiser du matériel. De plus, il s’agit de panneaux recouvrant une grande surface coffrante. Principalement, il convient de stabiliser en tête et en pied la structure afin d’éviter un renversement de cette structure. Pour cela, afin de permettre cette stabilisation en pied, 4 tiges de 1,40m par panneaux sont fixées avant coulage de la dalle sur le ferraillage de celle-ci. Ces tiges d’ancrage sont ainsi reliées entre elles par des profilés UPN140. Chaque panneau de 2,50 m est fixé mécaniquement par des cornières métalliques bloquant deux fermes Coffra. (plans en ANNEXE 6)

Figure 3.2.2-2 : Coupe Type Voile 1 face

Figure 3.2.2-3 : Stabilisation en Pied


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Mémoire de PFE 3.2.3. Poteaux Les poteaux rectangulaires, présents à chaque niveau du bâtiment (sous-sols et élévations) ont également été réalisés à l’aide des panneaux Outinord B8000 afin d’économiser la matériel sur place, de la même manière que l’utilisation des panneaux DB pour le voile une face et 2 faces. C’est la raison pour laquelle ce choix fut préféré à un coffrage poteaux en aile de moulins. Les prix de location étant également très élevés. Le matériel utilisé pour la réalisation des poteaux 0,40 x 0,50 est donc :  

Banche 1,25 x 2,80 Banche 0,4 x 2,80

Afin d’éviter que des trous de banche soient effectués dans les sections de poteaux qui permettent d’effectuer le serrage. Des profilés métalliques ont été soudés sur le banche afin d’assurer un serrage par l’extérieure du béton comme le montre la photo suivante.

Photo 3.2.3 – 1 : Serrage du coffrage en B8000 pour poteaux rectangulaires


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Mémoire de PFE 3.2.4. Allèges Au niveau de la dalle sur sous-sol U1, le plancher comporte 5 niveaux différents et épaisseurs différentes.

Figure 3.2.4-1 : Vue en plan dalle sur sous-sol U1

Il convient donc de trouver une méthode afin de réaliser les différentes allèges entre chaque niveau dalle. Ces allèges étant reprises par les poteaux rectangulaires à 0,40 x 0,50. 3 méthodes ont été étudiées : 

Allège préfabriquée avec armatures en attente en reprise de dalle

1. Réalisation du coffrage de la dalle à -1,27 2. Pose de l’élément préfa 3. Sortir les armatures d’attente (STABOX) 4. Bétonnage de la dalle niveau 1,27 5. Réalisation du coffrage de la dalle- 0,12 6. Bétonnage de la dalle -0,12

Figure 3.2.4-2 : Plan de Principe solution 1 Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

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Mémoire de PFE



Allège coulée en place avec armatures en attente en reprise de dalle

1. Réalisation du coffrage de la dalle à 1,27 2. Coffrage et Bétonnage de l’allège 3. Ouvrir les stabox 4. Bétonnage de la dalle niveau -1,27 5. Réalisation du coffrage de la dalle 0,12 6. Bétonnage de la dalle -0,12

Figure 3.2.4-3 : Plan de Principe solution 2



Allège coulée en place directement avec le plancher 1. Réalisation du coffrage de dalle -1,27 2. Coffrage latérale de dalle 3. Bétonnage de la dalle -0,12 4. Coffrage de l’allège avec arrêt de bétonnage sous-dalle è0,12 5. Coffrage du plancher de la dalle -0,12 6. Coffrage latérale 7. Bétonnage de la dalle 8. Coffrage et bétonnage de l’allège sur dalle

Figure 3.2.4-4 : Plan de Principe solution 3

Les calculs sont rapportés par rapport à un mètre linéaire d’allège afin d’effectuer un estimatif de prix.


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Mémoire de PFE Pos. Désignation des travaux

P.U

Données de calcul Lg

lg

1

Ht

Nbre

Qtés

Total

Solution 1 Coffrage socle Fourniture béton Mise en œuvre béton Elément préfabriqué F + meo Staboxe

50,75 € 97,57 € 28,18 € 118,15 € 13,85 €

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,25 0,25 0,25

2

0,10 0,10 0,10 5,65

2,00

0,20 0,03 0,03 1,41 2,00

10,15 € 2,44 € 0,70 € 166,74 € 27,70 €

Total

207,73 €

2,00

0,20 0,03 0,03 4,64

10,15 € 2,44 € 0,70 € 63,89 €

2,00

0,58 0,58 2,00

56,59 € 16,34 € 27,70 €

Total

177,82 €

0,20 0,03 0,03 2,44 2,20 0,31 0,28 0,31 0,28 0,30 0,35 0,08 0,09 0,08

10,15 € 2,44 € 0,70 € 33,60 € 30,29 € 29,76 € 26,83 € 8,59 € 7,75 € 4,56 € 5,32 € 7,27 € 8,48 € 1,17 €

0,09 10,08 2,00

1,37 € 9,88 € 11,28 €

0,25

0,35 €

Total

199,81 €

1,00 2,00

Solution 2 Coffrage socle Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage voile hauteur < 3,00m Fourniture béton Mise en œuvre béton F + meo Staboxe

50,75 € 97,57 € 28,18 € 13,77 €

1,00 1,00 1,00 1,00

97,57 € 28,18 € 13,85 €

1,00 1,00 1,00

0,25 0,25

0,25 0,25

3

0,10 0,10 0,10 2,32

2,00

2,32 2,32

Solution 3 Coffrage socle Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage voile < 3,00m Fourniture béton Mise en œuvre béton Coffrage latéral dalle Fourniture béton dalle Mise en œuvre béton dalle Acier pour dalle Supp pour parties inclinées Supp béton ép. variable dalle

50,75 € 97,57 € 28,18 € 13,77 € 13,77 € 97,57 € 97,57 € 28,18 € 28,18 € 15,21 € 15,21 € 96,97 € 96,97 € 15,62 €

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

15,62 € 0,98 € 5,64 €

1,00

1,41 €

1,00

0,25 0,25 0,25

0,10 0,10 0,10 1,22 1,10 1,22 1,10 1,22 1,10 0,30 0,35 0,30 0,35 0,30

0,25

0,35

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25

1,00

2,00

2,00 2,00

2,00 0,25


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Mémoire de PFE Nous constatons que la variante en préfabrication apporte une grande plus-value, cependant certains éléments préfabriqués situés en bout de flèche sont difficilement manutentionnables par la grue à tour (élément > 5T). Pour cette raison, nous pouvons donc écarter cette solution. La solution 3 a également les inconvénients suivants :  

Solution longue à mettre en place (perte temps sur le planning) Nécessite une main d’œuvre supplémentaire

Dans un objectif d’accélération du projet à la demande du client et malgré un prix de vente plus faible par rapport aux solutions étudiées, il s’agit d’une solution alternative viable car elle ne nécessite pas d’étape supplémentaire dans son processus de réalisation. (étape de coffrage latéral) 3.2.5. Voiles Courbes Au niveau des rampes d’accès dans les niveaux de parkings, il est nécessaire d’utiliser des coffrages courbes afin de réaliser ces voiles. Le matériel utilisé est la banche PASCHAL de 2 rayons différents pré-cintrés :  

R = 4,50 m R = 12,90 m

Le pré-cintrage avant livraison des éléments permet ainsi d’effectuer un gain de temps au montage des banches par les équipes sur place, le réglage étant très difficile.

Figure 3.2.5-1 : Coffrage du voile grand rayon


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Les éléments horizontaux

3.3.1. L’étaiement Afin de réaliser le dallage sur chantier, plusieurs techniques s’offre à nous pour la réalisation. 

Les pré-dalles

Cette solution ne semble pas appropriée pour le chantier, en effet l’espace restreint nous donne un espace de stockage très faible qui ne nous permettrait pas de stocker une quantité importante d’élément pour une telle superficie à couvrir. De plus, pour les éléments de parking, une telle quantité de joint à reprendre est exclue. En outre, dans les étages, la finition demandée doit être excellente. 

La méthode courante : coulée en place

Il s’agit de la méthode classique pour couler les dalles permettant également un très bon rendement. L’accès au chantier étant difficile pour des camions de pré-dalles, il s’agit donc d’approvisionner le chantier par camion toupie en béton. En raison du manque de main d’œuvre sur chantier, cette position sera donc sous-traitée par l’entreprise Béton Concept, implantée en Alsace.

Le coffrage : L’étaiement sera réalisé grâce au système ALTRADAL (ANNEXE 8), il s’agit d’un système modulaire aluminium constitué d’un ensemble de poutrelles composant le support du coffrage. Il s’agit d’un matériel dont les équipes sur place ont le savoir faire pour le manutentionner.

Figure 3.3.1-1 : Principe du système Altradal

Les avantages pour le chantier sont également :   

Mise en œuvre seulement par une équipe de deux (gain de main d’œuvre) Permet un décoffrage rapide (gain de production et de réutilisation du matériel) Faible poids (ne nécessite pas l’utilisation de la grue).


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Mémoire de PFE

Photo 3.3.1-2 : Mise en place du plancher de la dalle sur sous-sol U2

Coffrage des élévations : système à tour Afin de réaliser les élévations (structure style poteaux/poutres) du bâtiment extension, le process suivant a été élaboré, reposant sur un système à tour s’appuyant sur le parvis du rez-de-chaussée de la structure. Etape 1 : Dalle sur RDC 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Montage de 8 tours hauteur 4,40m sur la dalle -1,27 Montage de 6 tours hauteur 4,80m sur la dalle -1,70 Pose des plateaux coffrant Coffrage de la dalle sur RDC Bétonnage de la dalle sur RDC Coffrage des allèges et poteaux du niveau N1 Bétonnage des allèges et poteaux du niveau N1

Etape 2 : Dalle sur N1


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Mémoire de PFE

1. Montage de 10 tours hauteur 3,20 sur la dalle +3,25 2. Coffrage Dalle N1 Altradal sur plateaux coffrant 3. Bétonnage de la dalle sur N1C

Etape 3 : Dalle sur N2 + acrotères

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Rehausse des tours jusqu’au niveau de dalle +9,40 Coffrage des allèges et poteaux du niveau N2 Bétonnage des allèges et poteaux du niveau N2 Coffrage de la dalle sur N2 Bétonnage de la dalle sur N2 Coffrage des acrotères Bétonnage des acrotères

Ce système à tour est en cours de dimensionnement à l’heure actuelle par le bureau d’étude de la société de location de Demathieu et Bard (SMDB). Ce même bureau à réaliser les plans et notes de calcul pour le coffrage des planchers et des niveaux en sous-sol. (ANNEXE 8 et 9)


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Mémoire de PFE 3.3.2. L’isolation En fond de coffrage de la dalle sur sous-sol U1, la résistance au feu des planchers ainsi que l’isolation thermique doivent être assurés par la pose de panneaux sandwiches isolants en laine de bois à l’extérieur et laine de roche à l’intérieur d’épaisseur totale 150 mm. La fixation des panneaux est assurée par des ancrages spécifiques sur le ferraillage inférieur des dalles. Concernant ce produit, il est donc très intéressant de proposer une variante plus économique tout en cherchant une meilleure performance thermique pour le bâtiment. (Documentation ANNEXE 12) Calcul de la Résistance thermique :  

Laine de bois : λ1 = 0,090 W/mK Laine de roche : λ2 = 0,045 W/mK

D’où Le bordereau du chantier nous demande donc au minium au produit dont la résistance thermique est de l’ordre de 3,22 W/K. Etude comparative des panneaux isolants : Désignation Fibraroc FC Clarté ep.150mm - R = 4.20 K/W

Unité Quantité P.U Total m² 2100 41,95 88 095,00 €

Fibrastyroc FC Clarté ep.150mm - R = 3.7 K/W

m²

2100

30,98

65 058,00 €

Fibrastyroc ULTRA Clarté ep.125mm - R = 3,40 K/W

m²

2100

27,22

57 162,00 €

Le client, l’administration des bâtiments publics du Luxembourg, refusant la présence d’une âme en PSE gris dans le produit d’isolation présent dans le produit ULTRA Clarté, nous sommes donc passés dans le Fibrastyroc FC Clarté ep 135mm.

3.3.3. La dalle COBIAX Sur la dalle de 35 cm sur rez-de-chaussée se trouve 170m² de dalle COBIAX à coffrer à 3,025m de haut. Ce type de dispositif possède de nombreux avantages mais doit disposer d’une mise en œuvre plus complexe et très spécifique. Avantage :  Diminution de poids de la dalle  Augmentation des portées  Diminution de la consommation d’armature Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

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Mémoire de PFE Cela permet donc d’insérer des surfaces de dalle importantes pour éviter d’avoir des porteurs verticaux au niveau de la salle de restauration ainsi que l’amphithéâtre. Mise en œuvre : 2 modes de mise en œuvre sont envisageables pour le coulage de la dalle COBIAX :  

Méthode « coulée en place » Méthode avec prédalles

Le choix de mise en œuvre se porte sur la méthode coulée en place Il convient cependant d’effectuer un coulage en 2 temps afin d’éviter un phénomène de soulèvement des boules COBIAX

Figure 3.3.3-1 : Principe dalle COBIAX

Il s’agit ici d’une coupe provisoire, les plans d’exécution étaient en cours de validité à cette étape du projet par le bureau COBIAX situé en Allemagne. 3.3.4. Les escaliers Les escaliers seront préfabriqués par un spécialiste allemand et seront directement acheminés par camions. Le choix de la préfabrication fut effectué en raison du manque de personnel pour réalisation cette position en plus de prestations en voile et plancher à réaliser. (plans en ANNEXE 13)


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Mémoire de PFE 4. Planification Cette partie a pour but d’établir le planning gros-œuvre du chantier, pour cela plusieurs paramètres permettent d’y aboutir, les ratios établis et rendement, le découpage et cycle suivant la saturation de la grue.

4.1.

Ratio Objectif

4.1.1. Définition des différents ratios Ce paramètre est très important car il définit le rendement souhaité par le chantier. Ce ratio doit cependant être réalisable, en effet il définit le nombre d’heure alloué à une position. Ces paramètres définissent l’orientation du chantier. Exemple de ratio : La position du bordereau 5.3.1.5.51 : « Coffrage voiles épaisseurs de 16cm à 25 cm ; <= 3,50m » indique une quantité de coffrage en m² de 2170. Il s’agit donc de définir un rendement concernant cette tâche d’heure par mètre carré de coffrage.

Position

Unité

5.3.1.5.51

m²

Quantité Tâche 2170

Ratio

Heures Objectif

0,4

868

Cela signifie donc que pour cette position spécifique, nous établissons 868 heures afin de la réaliser. Ce travail est transcris à toutes les positions de coffrage, de mise en œuvre du béton et diverses positions définissant ainsi la quantité d’heure totale. L’ensemble des ratios définissant ainsi l’objectif financier étant des données privées à l’entreprise, ils ne sont pas publiés dans ce rapport.

4.1.2. Suivi des ratios Afin de vérifier si le projet ne dérape pas, il est très important de suivre ces différents ratios. Et d’établir un comparatif vis-à-vis de la situation réelle. En effet, si le ratio réel dépasse le ratio objectif cela signifie donc que le chantier en cours perd des heures de travail. Pendant la durée de chantier, un modèle de fiche de suivi fut créé avec de pouvoir effectuer ce comparatif. Il effectue la distinction entre les heures de mise en œuvre du béton ainsi que celui de coffrage.


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Mémoire de PFE Tableau comparatif des Temps Unitaires

Chantier Police Grand-ducale - L-216 Désignation Travaux

U

Quantité

Heures réelles

T.U Réel

T.U Objectif

Delta Δ

Voiles Ht = 6,00m Axe T de 12 à 15

Coffrage Bétonnage

m² m3

203 31

112 12

0,56 0,39

0,4 0,4

-0,16 0,01

Ht = 6,00m Axe T de 15 à 18

Coffrage Bétonnage

m² m3

214,6 32

70 12

0,33 0,38

0,4 0,4

0,07 0,02

Ht = 6,00m Axe 18 de T à Q

Coffrage Bétonnage

m² m3

214,6 32

57 12

0,27 0,38

0,4 0,4

0,13 0,02

Ht = 6,00m Axe 12 de Q à O

Coffrage Bétonnage

m² m3

197,2 30

58 12

0,3 0,4

0,4 0,4

0,10 0,00

Ht = 6,00m Axe L de 15 à 17

Coffrage Bétonnage

m² m3

188,5 28

49 4

0,26 0,15

0,4 0,4

0,14 0,25

Courbe R = 4,50 Axe L de 12 à 15

Coffrage Bétonnage

m² m3

68 8,5

41 6

0,61 0,71

0,65 0,5

0,04 -0,21

Courbe R = 12,90 1ère Phase

Coffrage Bétonnage

m² m3

95,4 15

54 4

0,57 0,27

0,65 0,5

0,08 0,23

Courbe R = 12,90 2ème Phase

Coffrage Bétonnage

m² m3

95,4 15

58 4

0,61 0,27

0,65 0,5

0,04 0,23

1 face - U3 Axe 12 de T à R

Coffrage Bétonnage

m² m3

31 16

20 4

0,65 0,25

0,7 0,3

0,05 0,05

1 face - U3 Axe 12 de R à Q

Coffrage Bétonnage

m² m3

31 16

18 4

0,59 0,25

0,7 0,3

0,11 0,05

1 face - U2 Axe 12 de T à R

Coffrage Bétonnage

m² m3

31 16

20 4

0,65 0,25

0,7 0,3

0,05 0,05

1 face - U2 Axe 12 de R à Q

Coffrage Bétonnage

m² m3

31 16

18 4

0,59 0,25

0,7 0,3

0,11 0,05

Dalle sur sous-sol U3 Axe T à L

Coff/Decoff

m²

1800

650

0,37

0,3

-0,07

Dalle sur sous-sol U2 Axe T à P

Coffrage

m²

1050

210

0,20

0,3

0,10

Coffrage Bétonnage

m² m3

346,8 53,68

115 18

0,33 0,34

0,4 0,4

0,07 0,06

Coffrage Bétonnage

m² m3

269,4 35,43

123 21

0,46 0,6

0,4 0,4

-0,06 -0,20

Voile B8000 Cage d'Escalier U3 Cage d'Escalier U2


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Le planning Gros-œuvre

Ce planning comme il est défini a pour rôle de détailler les étapes du chantier. Un planning a été réalisé en amont du projet afin de permettre de chiffre l’affaire. Cependant cela ne résume pas les principales étapes et les points critiques du chantier Afin de réaliser ce planning, il convient dans un premier temps de réaliser les métrés de chaque élément (semelles filantes, voiles, planchers, poutres, acrotères,…). Une fois que ces quantités sont connues, cela permet grâce au rendement pré établi de définir une durée des taches. Le chantier, ne possédant qu’une équipe de 20 ouvriers avec une unique grue, va influer sur l’enchainement des tâches. Il faut ainsi pouvoir en permanence occuper le personnel tout en tenant compte également des temps de séchage de chaque élément de structure. Il faut également que cet enchainement coïncide avec les équipes. En effet, il est important que cela soit la même équipe qui soit à la charge de la même tache tout du long du chantier. Ce planning (ANNEXE 10) doit également inclure et prendre en compte les facteurs extérieurs au gros-œuvre. En effet, il est nécessaire de s’intéresser aux autres lots sous-traité pendant l’évolution du bâtiment :  L’application de la double couche bitumineuse dans les zones enterrées par le soustraitant chargé de l’étanchéité enterrée  Le remblaiement des zones enterrées (entre blindage et voile) par le sous-traitant terrassier  La mise à la terre de la structure du bâtiment  La pose des canalisations enterrées

Figure 4.2-1 : Extrait du planning gros-œuvre

On aperçoit très bien l’enchainement des taches dans la figure ci-dessus. Les taches sont directement dépendantes des choix méthodologiques effectuées.


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Mémoire de PFE Le raisonnement de la progression du planning est relativement classique dans un premier temps. Chaque niveau de dalle du radier à la dalle sur sous-sol U2 est divisé en 3 parties afin de permettre la montée des élévations progressivement.

Figure 4.2-2 : Découpage dalle radier

Les élévations dépendent donc ainsi de cet enchainement. A partir de ce travail peut ainsi se définir les plans de rotations de banches de chaque niveau (ANNEXE E11). Ceci permet de prévoir à l’avance le matériel nécessaire et les équipes à prévoir.

Le point critique du planning est donc du chantier afin que le délai soit respecter est la dalle sur soussol U1. En effet, cet étage composé de plusieurs niveaux de dalle a été murement réfléchi. La réflexion se base sur le principe de libérer le plus rapidement les parties de cette dalle conduisant au prochaine élévation.


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Mémoire de PFE 5. Conclusion Ce mémoire définit donc les méthodes de réalisation et les moyens de mise en œuvre concernant le chantier Police-grand Ducale, de la phase de terrassement à l’aboutissement du grosœuvre. Les différentes réunions et les discussions au sein de l’entreprise avec le chef de chantier, le conducteur travaux et le directeur travaux ont conduis à ces conclusions et à l’élaboration de ces diverses et multiples solutions. En effet, elles ne sont pas uniques mais les solutions émises dans ce rapport rentrent dans une volonté d’accélération demandée par le client. La principale difficulté dans l’établissement de ce genre de rapport est la quantité de paramètres intimement liés à gérer en même temps. De plus, le fait d’élaborer cela en phase préparatoire dans le service travaux complique tout, car il faut directement pouvoir s’adapter aux aléas et imprévus du chantier. Dans ce cas précis, les circonstances furent des erreurs au niveau de l’étude de sol, une non-conformité de la paroi berlinoise mise en place. Certaines méthodes misent en place peuvent également encore être modifiés d’ici la fin de chantier en fin d’année. C’est une des raisons également qui me confortent dans ma position de poursuivre ma carrière au sein d’un service travaux étant donné qu’il faut savoir montrer une polyvalence dans le travail afin de mener un projet jusqu’au bout, en effet le projet ne cesse donc d’évoluer.


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Mémoire de PFE 6. Table des Figures Figure 1.2.1-1 : Organigramme Demathieu & Bard Figure 1.2.1-2 : Répartition des secteurs d’activités Figure 1.3.2-1 : Implantation Géographie du chantier Figure 1.3.3-1 : Plan de Masse Figure 1.3.1-1 : Maquette 3D de l’extension par le bureau d’architecture Figure 2.1.1-1 : Instrument de mesure SYSCOM installé dans le bâtiment existant Tableau 2.1.2-1 : Déplacement maximaux sur le chantier IAK Figure 2.3.2-1 : Schéma de principe Variante 1 Figure 2.3.2-1 : Schéma de principe Variante 2 Figure 2.3.2-3 : Vue en élévation Paroi Berlinoise « Rue Marie et Pierre Curie » Photo 2.3.3-1 : Banquette pour mise en œuvre gunitage Figure 2.3.4-1 : Coupe de principe pour tête de tirant Figure 2.4.1-1 : Vue en plan du terrassement vers l’accès école de Police Figure 2.4.2-1 : Coupe Géologique Figure 2.4.2-1 : Coupe de principe de la paroi berlinoise coté école de Police Figure 2.5.1-1 : Zone d’implantation de la zone de ripage Figure 3.1.1-1 : Solution 1 – Implantation Grue à tour Figure 3.1.1-2 : Solution 2 – Implantation Grue à tour Figure 3.1.1-3 : Charge de levage de la Potain MD345BL12 Figure 3.1.1-4 : Vue en plan – Fondations de la grue à tour Figure 3.2.1-1 Coupe Type Voile axe T Figure 3.2.1-2 : Coupe type Coffrage grande hauteur 2 faces Figure 3.2.1-3 : Photo Coffrage et Décoffrage en banche B8000 Figure 3.2.2 – 1 : Vue Façade Sud du bâtiment existant Figure 3.2.2-2 : Coupe Type Voile 1 face Figure 3.2.2-3 : Stabilisation en Pied Photo 3.2.3 – 1 : Serrage du coffrage en B8000 pour poteaux rectangulaires Figure 3.2.4-1 : Vue en plan dalle sur sous-sol U1 Figure 3.2.4-2 : Plan de Principe solution 1 Figure 3.2.4-3 : Plan de Principe solution 2 Figure 3.2.4-4 : Plan de Principe solution 3 Figure 3.2.5-1 : Coffrage du voile grand rayon Figure 3.3.1-1 : Principe du système Altradal Photo 3.3.1-2 : Mise en place du plancher de la dalle sur sous-sol U2 Figure 3.3.3-1 : Principe dalle COBIAX Chantier Police Grand-ducale : Méthodes et Planification

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Mémoire de PFE 7. Table des Annexes ANNEXE 1 : Rapport Lux Control chantier IAK ANNEXE 2 : Documentation Grue POTAIN ANNEXE 3 : Note de Calcul Fondation de la grue ANNEXE 4 : Rapport de Mission M1 et M2 DEKRA ANNEXE 5 : Plan d’installation de chantier ANNEXE 6 : Plans de coffrages voile 1 face et 2 face ANNEXE 7 : Documentation Altradal ANNEXE 8: Plans d’étaiement de la dalle ANNEXE 9 : Plans d’étaiement de la rampe ANNEXE 10 : Planning gros-œuvre ANNEXE 11 : Plans de rotation de banche ANNEXE 12 : Documentation Isolant Knauff ANNEXE 13 : Plans escaliers préfabriqués


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Pfe Thiebault Quentin

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