Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 2
Remerciements
Avant d’entrer dans le développement du Projet de Fin d’Etudes, j’aimerais remercier les différentes
personnes qui m’ont aidé à rendre cette expérience ô combien enrichissante.
J’aimerais remercier en tout premier lieu Jean-Robert Guirao, mon tuteur entreprise, qui m’a donné
une chance de réaliser le Projet de Fin d’Etudes sur un chantier d’une telle envergure.
J’aimerais également le remercier pour son accompagnement, ses conseils, son soutien et sa
disponibilité tout au long des 20 semaines.
J’aimerais également remercier Freddy Martz pour m’avoir apporté son soutien tout en
m’accompagnant au cours des 5 mois.
J’adresse aussi mes remerciements à l’équipe travaux, Paul Schwab, Julie Vagner, Frédérique Fritsch
et Matthieu Luttmann pour leur disponibilité et leur accompagnement au quotidien. Ils ont
grandement participé à mon intégration au chantier tout en me laissant une grande autonomie dans
mes recherches et ma réflexion et en prenant compte de mon avis.
Un grand merci également à Martial Vonau pour m’avoir apporté ses conseils, son aide précieuse
tout en partageant sa grande expérience et son savoir faire pédagogique.
Je remercie aussi mon collègue en PFE de l’ENI Saint-Etienne, Clément Delobre pour sa présence au
quotidien.
Enfin, j’aimerais remercier les chefs de chantier, les compagnons ainsi que toutes les personnes qui,
de près ou de loin, ont participé à la réussite de ce projet.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 3
Sommaire
Remerciements _____________________________________________________________ 2
Sommaire _________________________________________________________________ 3
Table des figures ____________________________________________________________ 5
Introduction _______________________________________________________________ 7
1. Présentation générale du projet ____________________________________________ 9
1.1 Le projet : Réhabilitation et mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire
de Strasbourg (BNU) - Bâtiment République __________________________________________ 9
1.1.1 Description générale ______________________________________________________________ 9
1.1.2 Historique de la BNU _____________________________________________________________ 10
1.1.3 Enjeux et objectifs du projet _______________________________________________________ 12
1.1.4 Bâtiment existant et projet ________________________________________________________ 15
1.1.5 Les acteurs _____________________________________________________________________ 20
1.1.6 Coût et financement _____________________________________________________________ 22
1.2 Les entreprises : Urban et Demathieu & Bard, deux acteurs majeurs du BTP réunis en
Société En Participation (SEP) ____________________________________________________ 23
1.2.1 Présentation de la société URBAN __________________________________________________ 23
1.2.2 Présentation de la société Demathieu & Bard _________________________________________ 26
1.2.3 Généralités sur une Société En Participation __________________________________________ 27
1.2.4 Pourquoi une SEP sur ce projet ? ___________________________________________________ 27
1.2.5 Rôle de chaque entreprise ________________________________________________________ 28
1.2.6 Lot 2 : Démolition – Fondations Spéciales – Gros-Œuvre ________________________________ 28
2. Les reprises en sous-œuvre, opérations courantes d’un chantier de réhabilitation ___ 29
2.1 Définition générale d’une reprise en sous-œuvre _______________________________ 29
2.2 Les grands types de reprises en sous-œuvre ___________________________________ 30
2.3 Liens entre un chantier de réhabilitation et les reprises en sous-œuvre _____________ 30
2.4 L’importance du transfert de charge _________________________________________ 31
2.5 Transfert de charge par vérinage ____________________________________________ 31
2.5.1 Généralités ____________________________________________________________________ 31
2.5.2 Les différents types de vérins ______________________________________________________ 31
2.5 Reprises en sous-œuvre pour la création d’ouverture dans un mur porteur_____________ 36
2.5.1 Nature du mur à reprendre __________________________________________________________ 36
2.5.2 Nature du linteau à mettre en œuvre _______________________________________________ 36
2.5.3 Les deux techniques utilisées ______________________________________________________ 38
2.5.4 Documents créés ________________________________________________________________ 40
2.5.5 Bilan sur la création d’ouvertures ___________________________________________________ 40
3 Reprises en sous-œuvre du dôme __________________________________________ 41
3.1 Introduction ____________________________________________________________ 41
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 4
3.2 La structure _____________________________________________________________ 41
3.2.1 Structure existante ______________________________________________________________ 41
3.2.2 Projet _________________________________________________________________________ 45
3.3 Présentation des 2 variantes : modes opératoires, phasages et comparaison ________ 48
3.3.1 Variante 1 : solution technique initiale ______________________________________________ 48
3.3.2 Variante 2 : solution technique proposée par le groupement d’entreprises _________________ 51
3.3.3 Comparaison des 2 variantes ______________________________________________________ 52
3.4 Analyse détaillée de la variante du groupement d’entreprises ____________________ 55
3.4.1 La poutre de couronnement _______________________________________________________ 55
3.4.2 L’étaiement ____________________________________________________________________ 69
3.4.3 Mise en charge par vérinage (phase provisoire) _______________________________________ 80
3.4.4 Démolition des porteurs verticaux et des coursives ____________________________________ 94
3.4.5 Réalisation des méga-cornières ____________________________________________________ 96
3.4.6 Mise en charge par vérinage (phase définitive) _______________________________________ 111
4 Démarches Qualité et Sécurité sur les opérations de reprises en sous-œuvre ______ 117
4.1 Démarche Qualité _______________________________________________________ 117
4.1.1 La création de fiches ____________________________________________________________ 117
4.1.2 Objectifs des fiches créées _______________________________________________________ 117
4.1.3 Exemple de fiche : création d’ouverture par chevalement ______________________________ 118
4.2 Démarche Sécurité ______________________________________________________ 119
4.2.1 Objectifs du PPSPS ______________________________________________________________ 119
4.2.2 Les Avenants au PPSPS __________________________________________________________ 119
4.2.3 Contenu d’un avenant au PPSPS ___________________________________________________ 120
4.2.4 Réflexion sur la mise au point d’une trame type d’analyse des risques ____________________ 120
4.2.5 Présentation de la trame imaginée ________________________________________________ 121
4.2.6 Le devenir de la trame __________________________________________________________ 122
4.2.7 Autorisation de conduite de la potence _____________________________________________ 122
Conclusion _______________________________________________________________ 123
Bibliographie _____________________________________________________________ 125
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 5
Table des figures
Figure 1.1.1-1 : Vue aérienne de la BNU ------------------------------------------------------------------------------------------- 9
Figure 1.1.1-2 : Photo depuis la place de la République ----------------------------------------------------------------------- 9
Figure 1.1.2-1 : Fresque des grandes dates de la BNU ------------------------------------------------------------------------ 10
Figure 1.1.3.1-1 : les poteaux traversaient les dalles ---------------------------------------------------------------------------- 12
Figure 1.1.3.2-1 : Vue sur une salle de lecture dans les années 1900 ------------------------------------------------------- 13
Figure 1.1.3.3-1 : Coupe sur les magasins conservés ---------------------------------------------------------------------------- 14
Figure 1.1.4.1-1 : Organisation intérieure du bâtiment existant ------------------------------------------------------------- 15
Figure 1.1.4.2-1 : Organisation intérieure du projet ----------------------------------------------------------------------------- 17
Figure 1.1.4.3-1 : Coupe longitudinale du bâtiment futur ---------------------------------------------------------------------- 18
Figure 1.1.4.3-2 : Vue en plan des différents escaliers -------------------------------------------------------------------------- 19
Figure 1.1.6-1 : Coût et financement ----------------------------------------------------------------------------------------------- 22
Figure 1.2.1.1-1 : Organisation de VINCI--------------------------------------------------------------------------------------------- 23
Figure 1.2.1.2-1 : Organisation de VINCI CONSTRUCTION---------------------------------------------------------------------- 23
Figure 1.2.1.3-1 : Organisation de VINCI CONSTRUCTION FRANCE ---------------------------------------------------------- 24
Figure 1.2.1.4-1 : Implantation des différentes agences de la Direction Déléguée Est de VINCI CONSTRUCTION
FRANCE --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25
Figure 2.1-1 : Reprise en sous-œuvre : suppression de poteaux existants et mise en place d’une poutre ancrée
dans un voile béton ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29
Figure 2.5.2.1-1 : Les vérins galettes -------------------------------------------------------------------------------------------------- 32
Figure 2.5.2.1-2 : les vérins à fort tonnage ------------------------------------------------------------------------------------------ 33
Figure 2.5.2.2-1 : les vérins plats (©Freyssinet) ----------------------------------------------------------------------------------- 34
Figure 2.5.3.1-1 : la méthode des demi-poutres ---------------------------------------------------------------------------------- 38
Figure 2.5.3.2-1 : la méthode du chevalement ------------------------------------------------------------------------------------ 39
Figure 3.2.1.1-1 : Vue en élévation de l’organisation générale existante ------------------------------------------------- 42
Figure 3.2.1.2-1 : Système porteur de la structure existante ------------------------------------------------------------------ 43
Figure 3.2.1.2-2 : Elévation du dôme avec organisation du noyau interne ----------------------------------------------- 44
Figure 3.2.1.2-1 : Elévation du dôme avec le système porteur du projet -------------------------------------------------- 46
Figure 3.2.1.2-2 : superposition des poteaux existants et des méga-cornières du projet ---------------------------- 47
Figure 3.2.1.2-1 : Vue en plan de l’ossature métallique provisoire de reprise en sous-œuvre de la coupole -- 49
Figure 3.2.1.2-2 : Vue sur le chevalement en haut du noyau interne ------------------------------------------------------ 50
Figure 3.3.3.1-1 : Le plancher métallique existant sert de plateforme de travail --------------------------------------- 53
Figure 3.4.1.1-1 : Poutre de couronnement ---------------------------------------------------------------------------------------- 55
Figure 3.4.1.2-1 : Reprise en sous-œuvre provisoire de la coupole et transfert de charges ------------------------- 56
Figure 3.4.1.3-1 : Etape préliminaire : bétonnage de la partie haute des voûtes --------------------------------------- 57
Figure 3.4.1.3-2 : Schéma de la variante 1 : poteau en béton armé --------------------------------------------------------- 58
Figure 3.4.1.3-3 : Variante 2 : tabourets sur étaiement provisoire ---------------------------------------------------------- 59
Figure 3.4.1.3-4 : Variante 3 : tabourets sur plots en béton armé ----------------------------------------------------------- 60
Figure 3.4.1.3-5 : Variante 4 : tabourets toute hauteur ------------------------------------------------------------------------- 61
Figure 3.4.1.3-6 : Variante 5 : tabourets sur plots en maçonnerie ----------------------------------------------------------- 62
Figure 3.4.1.4-1 : Cheminement des efforts après la démolition des pieds de voûte ---------------------------------- 64
Figure 3.4.1.4-2 : Vue en plan de l’implantation des tabourets -------------------------------------------------------------- 65
Figure 3.4.1.5-1 : Coupe dans l’axe des tabourets et matage au seltex© ------------------------------------------------- 66
Figure 3.4.1.5-2 : Matage soigné en partie haute et basse des tabourets ------------------------------------------------- 67
Figure 3.4.1.5-3 : Pied de voûte démoli (à droite) et avant démolition (à gauche) ------------------------------------- 68
Figure 3.4.2.1-1 : Photo d’une Millstour© ------------------------------------------------------------------------------------------ 69
Figure 3.4.2.1-2 : Eléments constitutifs de base des tours MILLS ------------------------------------------------------------ 70
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 6
Figure 3.4.2.4-1 : Descentes de charge sur les plots d’étaiement ------------------------------------------------------------ 71
Figure 3.4.2.4-2 : La barrette de liaison permet de double le poteau ------------------------------------------------------ 72
Figure 3.4.2.5-1 : poutres gênant le montage des tours ------------------------------------------------------------------------ 73
Figure 3.4.2.5-2 : Décalage du vérin permet une répartition équivalente de la charge sur les poteaux --------- 74
Figure 3.4.2.5-3 : Valeur d’excentrement relevée côté SUD ------------------------------------------------------------------- 75
Figure 3.4.2.5-4 : Descente de charge de 60 300 daN côté SUD -------------------------------------------------------------- 76
Figure 3.4.2.5-5 : Poteaux surchargés en situation de travaux --------------------------------------------------------------- 77
Figure 3.4.3.2-1 : Vérins de tête des tours MILLS© ------------------------------------------------------------------------------ 82
Figure 3.4.3.3-1 : Choix des vérins dans la gamme de la société La Savoisienne © ------------------------------------ 87
Figure 3.4.3.3-2 : Choix des vérins dans la gamme de la société Enerpac © ---------------------------------------------- 88
Figure 3.4.3.4-1 : Mise en charge trop faible --------------------------------------------------------------------------------------- 90
Figure 3.4.3.4-2 : Mise en charge trop importante ------------------------------------------------------------------------------- 91
Figure 3.4.4-1 : Démolition des porteurs existants ------------------------------------------------------------------------------- 94
Figure 3.4.4-2 : Démolition manuelle aux endroits délicats ------------------------------------------------------------------- 95
Figure 3.4.5.2-1 : Vue en élévation de la potence -------------------------------------------------------------------------------- 96
Figure 3.4.5.2-2 : Support de la potence fixée sur l’excroissance de la poutre de couronnement ----------------- 97
Figure 3.4.5.3-1 : Coupe avec vue sur les différentes passerelles de travail du coffrage (Paschal©) ------------- 98
Figure 3.4.5.3-2 : Raccourcissement des méga-cornières (vue en élévation côté SUD) ------------------------------- 99
Figure 3.4.5.3-3 : Optimisation du coffrage -------------------------------------------------------------------------------------- 100
Figure 3.4.5.5-1 : Réflexion sur l’emplacement des escaliers d’accès aux consoles pignons ---------------------- 103
Figure 3.4.5.5-2 : Circuler dans les tours MILLS est très délicat et inconfortable ------------------------------------- 104
Figure 3.4.5.5-3 : Réflexion sur le système d’accès horizontal -------------------------------------------------------------- 105
Figure 3.4.5.5-4 : La solution des consoles fixées aux tours permet de ne pas mettre en place un échafaudage
toute hauteur ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 106
Figure 3.4.5.5-5 : Solution définitive retenue ------------------------------------------------------------------------------------ 108
Figure 3.4.5.6-1 : Spécificité de la dernière levée ------------------------------------------------------------------------------- 109
Figure 3.4.6.3-1 : Emplacement des vérins plats -------------------------------------------------------------------------------- 112
Figure 3.4.6.3-2 : Tableau des vérins plats standards de la société Freyssinet----------------------------------------- 113
Figure 3.4.6.3-3 : Vérin plat noyé dans un bloc-béton ------------------------------------------------------------------------ 114
Figure 3.4.6.3-4 : 1ère
solution de vérinage --------------------------------------------------------------------------------------- 115
Figure 3.4.6.3-5 : Impossibilité de la solution 1 --------------------------------------------------------------------------------- 115
Figure 3.4.6.3-6 : 2ème
solution de vérinage -------------------------------------------------------------------------------------- 116
Figure 4.2.5-1 : Trame d’analyse des risques imaginée ----------------------------------------------------------------------- 121
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 7
Introduction
e Projet de Fin d’Etudes coïncide, comme son nom l’indique, avec la fin de la formation. Il doit
marquer le trait d’union entre le cursus de formation au sein de l’Ecole et le monde
professionnel.
D’une dimension supérieure aux deux premiers stages, le PFE a pour but de s’intéresser à un sujet
précis et de mettre en œuvre des qualités d’adaptation à un problème donné, d’analyse, de
créativité, d’organisation, d’autonomie,…
Ce travail passe par une exploitation de connaissances théoriques assimilées au cours de la formation
mais également par une recherche et une mise en situation de concepts non abordés et appliqués au
sujet abordé.
La genèse du contact avec l’entreprise URBAN, filiale de VINCI CONSTRUCTION FRANCE date de la fin
octobre. L’entreprise venait de décrocher, en groupement avec DEMATHIEU&BARD le chantier de
réhabilitation et mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg.
Ma candidature spontanée envoyée trois semaines plus tôt à l’agence d’Illkirch-Graffenstaden
constituait la première candidature envoyée et était également ma priorité.
L’appel téléphonique de Monsieur GUIRAO me présentant la possibilité de réaliser mon Projet de Fin
d’Etudes au sein d’URBAN sur le chantier m’a donc enchanté.
Le sujet m’offrait la possibilité de réaliser ce stage ô combien important dans la formation
d’ingénieur au sein d’une entreprise renommée mais également sur un chantier compliqué et donc
intéressant dont le bâtiment incarne l’un des fleurons de l’architecture strasbourgeoise tout en
incarnant la riche et parfois douloureuse histoire de la ville.
Les deux paramètres primordiaux à mes yeux étaient donc réunis. D’autant plus que ce PFE m’offrait
la possibilité de m’intéresser à des sujets étroitement liés au domaine des travaux, que j’aimerais
intégrer à la fin du cursus.
Comme évoqué plus haut, le projet vise à réhabiliter et mettre en sécurité le bâtiment principal de la
Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg. De tels chantiers deviennent monnaie
courante dans le panorama des chantiers urbains. En effet, l’Homme cherche à moderniser de
l’intérieur les belles traces laissées par ses prédécesseurs. D’autre part, modifier l’enveloppe
extérieure de tels ouvrages, en plus du fait que cela est interdit lorsque celui-ci est classé aux
Monuments Historiques dénaturerait l’âme de notre patrimoine.
La réhabilitation de bâtiments anciens ne peut être classée simplement dans le domaine du
bâtiment. Les problèmes et contraintes y sont bien plus importants. On se rapproche plus souvent du
domaine du Génie Civil.
Ce projet incarne une rénovation lourde. En effet, il s’agit de la modification très importante de la
distribution fonctionnelle, de la configuration et des dimensions volumétriques du bâtiment existant.
Cette modification est accompagnée du changement des caractéristiques originales du bâtiment, y
compris une modification extensive de la structure. Seule l’enveloppe extérieure reste en état.
Le sujet proposé par l’entreprise URBAN concerne les différentes reprises en sous-œuvre à réaliser
au sein du bâtiment. Ces opérations sont courantes pour de tels chantiers et les techniques mises en
œuvre sont bien souvent spécifiques au projet en question.
L
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 8
L’objectif est de m’intéresser au domaine technique propre à ces opérations et aux modes
opératoires qui en découlent mais également à tout ce qui a trait à la sécurité (humaine et
structurelle) ainsi qu’au domaine de la Qualité en relation avec les travaux de reprises en sous-
œuvre.
Le rapport s’articulera autour de quatre grandes parties.
Tout d’abord, je présenterai le chantier dans son ensemble tout en évoquant le groupement
d’entreprise URBAN-DEMATHIEU&BARD.
Dans un second temps, j’évoquerai les reprises en sous-œuvre dans leurs généralités et leur
application à des créations d’ouvertures.
La troisième partie est consacré au travail effectué sur la zone centrale du projet, la reprise en sous-
œuvre du dôme dans laquelle j’analyse des techniques de reprise en sous-œuvre et j’effectue un
comparatif technique et économique de deux variantes.
Je me suis également intéressé au vérinage provisoire et définitif de la coupole et j’y expose
différents points méthodes et organisation dans la réalisation des nouveaux porteurs verticaux.
Enfin, dans la quatrième et dernière partie, j’exposerai mon travail consacré à l’aspect Qualité et
Sécurité autour des reprises en sous-œuvre, essentiellement consacré à la création de fiches.
Trois cahiers annexes viennent s’ajouter au corps du rapport. Le premier développe des calculs ou
présente certaines caractéristiques liées à la partie technique, le second intègre les fiches Qualité
créées et le dernier présente les carnets d’analyse de risques mis au point.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 9
1. Présentation générale du projet
1.1 Le projet : Réhabilitation et mise en sécurité de la Bibliothèque
Nationale et Universitaire de Strasbourg (BNU) - Bâtiment
République
1.1.1 Description générale
L’opération sur le bâtiment République s’inscrit dans un projet intitulé BNU Nouvelle qui englobe le
bâtiment Joffre, le bâtiment République et un troisième bâtiment rue Fischart. Elle consiste à
moderniser, restructurer et étendre le bâtiment existant sur 7 niveaux tout en préservant les façades
et toitures classées monuments historiques.
Elle intègre la réfection de la verrière centrale mais elle ne comprend pas la rénovation des façades.
Elle comprend la construction de 13350 m² de nouveaux planchers et la réhabilitation de 4400m² de
planchers conservés.
Fig 111. 1.1.1-1 : Vue aérienne de la BNU
Fig 111. 1.1.1-2 : Photo depuis la place de la République
Figure 0-1 Figure 1.1.1-1 : Vue aérienne de la BNU
Figure 1.1.1-2 : Photo depuis la place de la République
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 10
1.1.2 Historique de la BNU
Construction sous l’Empire Allemand
La construction de la Bibliothèque Nationale et Universitaire (alors Kaiserliche Universitäts-und
Landesbibliothek von Straβburg) fait suite à la destruction totale par un incendie de la bibliothèque
de Strasbourg lors de la guerre de 1870.
Elle a été conçue par les architectes allemands Auguste Hartel et Skjold Neckelmann dans le style de
la Renaissance italienne, dans la lignée des grandes réalisations allemandes de l'époque que l’on
retrouve dans le quartier.
La bibliothèque s'inscrit dans l'évolution de l'architecture des bâtiments de bibliothèques au XIXe
siècle. C'est à cette période que les bibliothèques passent de la forme de « bibliothèques-halls »,
avec des rayonnages disposés tout autour de la salle où sont réunis livres et lecteurs, aux « magasins
à livres ».
A son ouverture en 1895, après six ans de travaux, elle comptait déjà 700 000 volumes provenant de
dons et d'acquisitions faits depuis 1870.
Un modèle unique en France après la Première Guerre Mondiale
Après la guerre de 1914-1918 et le retour de l'Alsace-Moselle à la France, se pose la question du
statut de la bibliothèque, à la fois d'Etat et régionale. En 1926, elle devient Bibliothèque Nationale et
Universitaire, statut unique en France. Elle est un établissement public national à caractère
administratif, alors sous tutelle du Ministère de l'Instruction Publique et des Beaux-arts.
Période noire pendant le second conflit mondial
La deuxième guerre mondiale est une période très mouvementée pour la BNU : elle est évacuée pour
partie en zone libre à Clermont-Ferrand. En 1941, les autorités allemandes et le gouvernement de
Vichy ordonnent le rapatriement des collections à Strasbourg.
Le 25 septembre 1944, une bombe touche la BNU côté Nord, endommageant la grande salle de
lecture et les magasins nord. En novembre de la même année, une partie des collections,
entreposées à la mairie de Barr, est incendiée suite aux combats.
Ouverture prévue BNU Nouvelle
Début des travaux de
Réhabilitation BNU Nouvelle
Janv. 2011 Janv. 2014
Construction du
bâtiment
1889 1895 25.09.1944
Bombardement du côté
Nord
Années 1950
Reconstruction et
restructuration
Figure 1.1.2-1 : Fresque des grandes dates de la BNU
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 11
Avant de quitter Strasbourg, les troupes d'occupation allemandes transfèrent vers l'intérieur du
Reich d’importants ensembles de collections. A la Libération, ce ne seront pas moins de 44 caisses
qui seront retrouvées au château de Zwingenberg, 33 000 volumes à la Staats- und
Universitätsbibliothek de Göttingen, à Hohenheim... Les recherches se sont poursuivies dans de
nombreuses régions : Hesse, lac de Constance, Forêt-Noire... Au total, pour la période, on évalue les
pertes de la BNU à plusieurs centaines de milliers d'ouvrages (destructions, vols, censure).
Une première rénovation importante en 1950
Les années 50 sont consacrées à la reconstruction et à une restructuration importante de la BNU,
financée grâce aux dommages de guerre. L'architecte François Herrenschmidt modernise les espaces
et fait disparaître les décors néo-grecs et néo-classiques caractéristiques de la période allemande. Il
surélève la salle de lecture de deux niveaux afin de gagner des surfaces de stockage.
A partir de 1959, l’accroissement des collections et l’augmentation du nombre de lecteurs
amenèrent une extension de la bibliothèque hors du bâtiment du 6 place de la République. En 1976,
le bâtiment rue du Maréchal Joffre est acquis et relié au bâtiment central par un tunnel.
En 1992, de légers travaux sont effectués, modifiant l’organisation des salles de lecture.
Le projet BNU Nouvelle : une deuxième rénovation 60 ans plus tard.
De sa construction en 1890 à sa première rénovation dans les années 1950, soixante ans se sont
écoulés, autant qu’il en faudra pour qu’un nouveau projet de rénovation voie le jour.
La Belle Dame ne connaît donc pas de retraite et obtient une cure de jouvence de façon cyclique.
Demeurant la seconde bibliothèque de France en termes numériques, l'une des toutes premières
collections égyptologiques européennes, la première bibliothèque de l'enseignement supérieur, la
première pourvoyeuse du prêt entre bibliothèque en France pour les sciences humaines et sociales,
le projet a également pour but de continuer de développer les pôles d’excellence afin de faire
perdurer sa réputation à l’échelle nationale et surtout européenne.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 12
1.1.3 Enjeux et objectifs du projet
1.1.3.1 Enjeux et objectifs en terme de sécurité
Outre l’objectif de réhabilitation lourde, le projet porte le nom de « Mise en sécurité ».
L’origine du projet provient d’une sécurité incendie insuffisante et d’un besoin d’une mise en
conformité.
En effet, dans son état avant travaux, le bâtiment présentait des risques majeurs pour la sécurité des
personnes et des collections :
Poteaux métalliques traversant les dalles dans la zone centrale Nombre d’UP insuffisants dans les ouvertures et dégagements Moyens de désenfumage dépassés et donc plus aux normes
Ainsi, d’un point de vue sécurité incendie, les points suivants sont visés :
L'accessibilité des pompiers en façade La stabilité au feu de la structure Le nombre de dégagements (sorties, unités de passage UP) et les distances réglementaires La conception du désenfumage, des installations électriques et du système de sécurité
incendie (SSI) Le choix des matériaux intérieurs
D’autre part, une remise aux normes en ce qui concerne l’accueil du public et des personnes à
mobilité réduite. Celle-ci vise porte sur :
L'accessibilité des personnes à mobilité réduite (PMR) au bâtiment L'accessibilité des circulations horizontales et verticales La mise aux normes des sanitaires publics et du personnel Les dimensions des portes et dégagements conformes à la réglementions La signalétique, l'éclairage, les revêtements de sol intérieurs adaptés aux PMR
Figure 1.1.3.1-1 : les poteaux traversaient les dalles
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 13
1.1.3.2 Enjeux et objectifs architecturaux et structurels
Dimension architecturale
Outre un besoin de remise en sécurité, le projet vise en même temps à remanier en profondeur
l’intérieur du bâtiment afin de lui donner une modernité et un côté à la fois esthétique, pratique,
plus fonctionnel et convivial pour les utilisateurs et le personnel.
Le point central de la volonté architecturale concerne l’escalier monumental, situé sous le dôme qui
sera illuminé par un prisme de diffusion de la lumière du jour depuis le haut de la coupole.
L’espace ouvert ainsi créé rappellera la configuration d’origine de la bibliothèque (photo ci-dessous).
Dimension structurelle
Mise en conformité de la capacité portante des planchers des magasins et des salles de
lecture.
L’ajout de rayonnage lors de la rénovation des années 1950 a nécessité la mise en place d’un
système de porteurs verticaux sur tous les niveaux sans respecter la stabilité au feu nécessaire.
L’ensemble des dalles du bâtiment seront refaites afin d’atteindre une capacité portante de 1200
kg/m².
Figure 1.1.3.2-1 : Vue sur une salle de lecture dans les années 1900
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 14
Mise en conformité de la structure par rapport à la règlementation sismique
Les structures de l’édifice ne répondent pas à la réglementation sismique actuelle
A côté de cela, un tel projet vise également à augmenter les espaces de stockage de livres (voir ci-
après) afin de pouvoir acquérir des collections supplémentaires ainsi que les capacités d’accueil et de
confort des utilisateurs (ouverture d’une cafétéria, espace de conférence,…).
Enfin, afin de répondre aux exigences de l’ère de la connectivité, il y a également une volonté de
développer les ressources numériques et informatiques.
1.1.3.3 Enjeux et objectifs patrimoniaux
Une intervention sur un bâtiment historique, très connu dans le panorama de la capitale alsacienne
et dont la façade principale s’ouvre sur la place de la République entraîne avec elle une volonté de
conservation d’une trace historique de l’intérieur du bâtiment.
Celle-ci sera présente dans les niveaux 4 et 5 des magasins Est par l’intermédiaire d’une restauration
du niveau ainsi que du mobilier et des escaliers.
Le niveau 5 restituera la configuration d’origine (étagères à crémaillère Lippman) tandis que le niveau
4 restituera la configuration des années 1950 au cours de laquelle des étagères Strafor furent
installées entre les étagères Lippman afin de gagner de l’espace de stockage.
NIVEAU 4 : Configuration 1950
NIVEAU 5 : Configuration 1890
Figure 1.1.3.3-1 : Coupe sur les magasins conservés
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 15
1.1.4 Bâtiment existant et projet
1.1.4.1 Organisation du bâtiment existant
Magasin EST
Cour intérieure Cour intérieure
Magasin
SUD
Mag
asin
NO
RD
DOME Jonction
Nord
Jonction
Sud
Zone Entrée - OUEST
Jonction
Est
Figure 1.1.4.1-1 : Organisation intérieure du bâtiment existant
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 16
Le bâtiment existant s’organise en 4 grandes parties :
Une zone entrée côté Ouest constituée de l’accès principal au bâtiment, des pièces administratives au rez-de-chaussée et au premier étage et des salles de lecture au troisième.
Un noyau central surmonté d’un dôme. Le noyau se décompose en un noyau interne portant directement le dôme et un noyau externe venant contrebuter le premier.
Trois ailes de magasins sur 8 étages où sont entreposés les livres (non accessible au public)
2 cours intérieures
3 bâtiments de jonction reliant les magasins à la partie centrale
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 17
1.1.4.2 Organisation du bâtiment futur
Magasin EST
Magasin
SUD
Mag
asin
NO
RD
DOME
Zone Entrée - OUEST
Stockage livre + Circulation
Figure 1.1.4.2-1 : Organisation intérieure du projet
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 18
1.1.4.3 Différences par rapport à l’existant
Le bâtiment restructuré sera moins énergivore et bénéficiera de nouvelles salles de lecture, d'une
cafétéria et d'une salle d'exposition. Les places assises seront revues à la hausse, passant de 500 à
660. 200 000 documents seront en libre accès, contre 30.000 actuellement.
Des surfaces de stockage supplémentaires de livres seront disponibles.
Les façades extérieures et les toitures étant classées Monuments Historiques, aucune modification
ne sera effectuée.
En ce qui concerne les espaces intérieurs, la quasi-totalité des dalles sont détruites puis refaites.
Par rapport au bâtiment existant, les principaux changements concernent :
Le dôme : des terrassements dans cette partie permettront de gagner un espace supplémentaire. Au niveau 1, une salle d’exposition/auditorium sera créée. A partir du niveau 2, un escalier hélicoïdal permettra d’accéder à tous les étages depuis le dôme. Depuis l’entrée, les visiteurs accèdent à ce niveau via l’atrium (1 sur la coupe ci-dessous). L’espace sous le dôme sera ouvert et mis en valeur par un prisme de diffusion de la lumière autour duquel sera érigé un escalier monumental hélicoïdal qui viendra desservir les différents étages ouverts au public et les salles de lecture (2). D’un point de vue structurel, le système porteur du dôme est complètement changé.
1
2
Figure 1.1.4.3-1 : Coupe longitudinale du bâtiment futur
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 19
Les bâtiments de jonctions sont démolis et refaits à neuf
Les cours intérieures n’existeront plus et seront remplacées par des niveaux de plancher afin de permettre le stockage supplémentaire d’ouvrages tout en facilitant la circulation au sein de la bibliothèque.
Les dalles des magasins sont détruites et refaites à neuf, tout comme les porteurs verticaux. Des nouvelles fondations (semelles sur colonnes de jet grouting) sont réalisées. Les nouvelles dalles pourront reprendre des charges de 1200 kg/m².
L’accès et la circulation entre les différents niveaux seront simplifiés par la construction d’un escalier à chaque extrémité du bâtiment, en plus de l’escalier monumental.
Esc 1 Ouest Esc 2 Ouest
Escalier central
Esc 2 Est Esc 1 Est
Figure 1.1.4.3-2 : Vue en plan des différents escaliers
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 20
1.1.5 Les acteurs
1.1.5.1 Intervenants
Maîtrise d’ouvrage
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche
Rectorat de l’Académie de Strasbourg
Conduite d’opération
Direction Départementale des Territoires du Bas-Rhin
Maîtrise d’Œuvre *
Architectes
Agence Nicolas Michelin & Associés
Architecte en chef des Monuments Historiques
Agence 2BDM
BET TCE et coordination SSI
OTE Ingénierie
Economiste
Bureau Michel FORGUE
Acousticien
SARL PEUTZ & Associés
* La maîtrise d’œuvre est chargée d’une mission comprenant :
Les études esquisses (ESQ)
Les études d’avant projet sommaire (APS)
Les études d’avant projet définitif (APD)
Les études de projet (PRO)
L’assistance au maître de l’ouvrage pour la passation des contrats de travaux (ACT)
Les études d’exécution (EXE)
La direction de l’exécution des contrats de travaux (DET)
L’assistance au maître de l’ouvrage lors des opérations de réception et pendant la « Garantie
de Parfait Achèvement » (AOR)
Contrôle Technique
Qualiconsult
SPS
Bureau Veritas
Ordonnancement,
Coordination et Pilotage du
Chantier (OPC)
Coteba
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 21
1.1.5.2 Décomposition en lots
Les prestations portent sur 24 lots qui sont traités par marchés séparés.
Lot N°
Désignation
1 Echafaudages
2 Démolition – Fondations Spéciales – Gros-œuvre
3 Charpente métallique
4 Escalier métallique atrium : structure et garde-corps
5 Couverture inox étamé et cuivre – étanchéité
6 Menuiseries extérieures acier – verrières – serrurerie
7 Cloisons – doublages – faux-plafonds
8 Menuiserie bois
9 Parquets
10 Revêtements de sols collés
11 Carrelage – revêtements pierre
12 Peinture – revêtements muraux
13 Electricité – courants forts et faibles
14 Chauffage – ventilation – désenfumage
15 Plomberie sanitaires
16 Appareils élévateurs
17 Agencement – mobiliers
18 Rayonnages
19 Forages-puits
20 VRD – espaces verts
21 Maçonnerie – pierre de taille – sculpture
22 Verrière dôme
23 Nettoyage fin de chantier
24 Signalétique
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 22
1.1.6 Coût et financement
Le projet BNU Nouvelle est inscrit au Contrat de projet Etat-Région 2007-2013 ainsi qu’au Contrat
triennal Strasbourg, Ville Européenne.
En 2009, le projet BNU Nouvelle a bénéficié de la mise en place du Plan de relance de l’économie.
Figure 1.1.5.2-1 : Coût et financement
6,8 M€
6,8 M€
40,5 M€6,8 M€
Etat
Région Alsace
Conseil Général du Bas-Rhin
CUS
Coût du projet : 61 millions d’€ TTC
Financement
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 23
1.2 Les entreprises : Urban et Demathieu & Bard, deux acteurs
majeurs du BTP réunis en Société En Participation (SEP)
Les entreprises URBAN et DEMATHIEU & BARD se sont groupées en Société En Participation pour la
réponse à l’appel d’offre sur le lot 2 Démolition - Fondations Spéciales -Gros Œuvre.
1.2.1 Présentation de la société URBAN
URBAN est une filiale de VINCI Construction France
1.2.1.1 Organisation de VINCI
1.2.1.2 Organisation de VINCI CONSTRUCTION
Vue aérienne et photo depuis la place de la République
VINCI Construction
Filiale Internationale
Figure 1.2.1.1-1 : Organisation de VINCI
Figure 1.2.1.2-1 : Organisation de VINCI CONSTRUCTION
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 24
1.2.1.3 Organisation de VINCI CONSTRUCTION France
PROVINCE
ILE-DE-FRANCE
Direction Déléguée Est
Direction Régionale
Canalisation, Travaux
Hydraulique,
Environnement
Direction Régionale
Bâtiment, Génie Civil
Lorraine
Champagne Ardennes
Direction d’Activité
Bâtiment Alsace
Filiale
GTM Alsace
Agence d’Illkirch (67) Agence de Richwiller (68)
Autres Directions Déléguées
D’
Figure 1.2.1.3-1 : Organisation de VINCI CONSTRUCTION FRANCE
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 25
1.2.1.4 Carte de VINCI Construction France Direction Déléguée Est
Figure 1.2.1.4-1 : Implantation des différentes agences de la Direction Déléguée Est de VINCI CONSTRUCTION FRANCE
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 26
1.2.1.5 Présentation générale d’URBAN
URBAN est une filiale de VINCI Construction France. Créée en 1822 à Illkirch Graffenstaden, la société est reprise en 1987 par Campenon Bernard et en 1998 par SOGEA. URBAN représente 100 personnes pour 21 M € de chiffre d’affaires. URBAN dispose d’une agence à Illkirch-Graffenstaden et d’une autre dans le Haut-Rhin à Richwiller.
URBAN est rattachée à la Direction d’Activité Bâtiment Alsace qui comprend également l’entreprise
Dumez-Anstett. La Direction d’Activité Alsace étant elle-même rattachée à la Direction Déléguée Est
(comme le montre les organigrammes ci-dessus).
Quelques réalisations majeures récentes :
Rénovation-Agrandissement du Rhénus Sport à Strasbourg en 2003
Station d’Epuration à Village Neuf (68) en 2009
Conservatoire de Strasbourg en 2006
Hall Liebherr à Colmar (68)
1.2.2 Présentation de la société Demathieu & Bard
DEMATHIEU & BARD est une entreprise indépendante fondée en 1861 en Lorraine. Elle fait aujourd’hui partie des principaux acteurs français du secteur de la construction avec un effectif d’environ 2500 personnes et un chiffre d’affaires supérieur à 700 millions d’euros. En France, l’entreprise est présente par un réseau de 21 agences (20 en France métropolitaine et 1 sur l’Ile de la Réunion). Elle est implantée à l’étranger par des filiales au Luxembourg, en Allemagne et en Amérique du Nord (Canada et Etats-Unis). L’agence Alsace Bâtiment qui prend en charge le chantier est située à Duppigheim et représente 100 personnes pour 30 millions d’euros de chiffre d’affaires.
Quelques réalisations majeures récentes :
Restructuration de l’Aubette à Strasbourg en 2008
Piscine des Remparts à Sélestat (67) en 2009
Grande Mosquée de Strasbourg (en cours – livraison prévue été 2011)
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 27
1.2.3 Généralités sur une Société En Participation
La société en participation (SEP) est un modèle de souplesse. Le statut juridique de la Société En
Participation est régi par les articles 1871 et suivants du Code civil.
La SEP n'a pas besoin d'être immatriculée au registre du commerce, ce qui évite les formalités de
constitution (annonce légale, etc.). Elle n'a pas besoin de capital social, ni de dénomination sociale, ni
de siège social. Conséquence évidente : les modifications au niveau de l'actionnariat, du capital ou du
siège social n'entraînent aucune formalité, exception faite de la modification des statuts.
La répartition des bénéfices et le fonctionnement interne de la société sont définis librement par les
associés, qui, au nombre de deux minimum, peuvent être des personnes physiques ou morales. Il n’y
a aucun besoin d'assemblée générale ordinaire ou extraordinaire, ni de lettre recommandée, ni de
registres officiels...
Ceci suppose plutôt que les décisions soient prises à l'unanimité. Mais rien n'empêche les statuts de
prévoir des systèmes de majorité simple ou qualifiée...
Vis-à-vis des tiers, fournisseurs et clients, seul le gérant apparaît : l'activité est exercée en son nom
propre puisque la société ne possède ni dénomination, ni capital, ni siège social. Mais, là encore, rien
n'empêche d'adopter un nom, de fixer un capital social et de révéler aux tiers l'existence de la société
et l'identité des associés...
1.2.4 Pourquoi une SEP sur ce projet ?
Une des origines du groupement en SEP des sociétés URBAN et DEMATHIEU & BARD provient du
temps très réduit de l’appel d’offres. Les entreprises concernées par le lot 2 avaient environ 1 mois
entre le lancement de l’appel d’offre et la remise de l’offre.
Il aurait été très compliqué de tenir ce délai pour réaliser la phase études. En effet, il s’agit d’un
chantier d’envergure et dotée de contraintes propres à une réhabilitation d’un bâtiment, ancien qui
plus est.
D’où le choix d’une mise en commun des moyens d’études des deux entreprises avant de mettre en
commun les moyens humains, matériels et techniques dès lors que le chantier fut remporté.
D’autre part, ces deux entreprises ont des habitudes de travail en commun bien ancrées comme le montre la réalisation des deux chantiers phare ci-dessous : Nouvel Hôpital de Sarreguemines : Conception – Réalisation d’environ 45 M€, Village de Marques à Roppenheim : Chantier TCE d’environ 40 M€ (en cours de réalisation).
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 28
1.2.5 Rôle de chaque entreprise
La société URBAN est mandataire du groupement et a également en charge la gestion du chantier.
De son côté, la société DEMATHIEU & BARD est responsable des travaux.
Encadrement
Sont affectés au chantier :
1 directeur de Projet : M. Jean-Robert GUIRAO, Urban
1 Directeur de Travaux : M. Paul SCHWAB, Demathieu & Bard
1 Conducteur de Travaux Démolition : Mlle Julie VAGNER, Demathieu & Bard
1 Conducteur de Travaux Gros-Œuvre (partie Dôme et entrée) : Mlle Frédérique FRITSCH,
Demathieu & Bard
1 Conducteur de Travaux Gros-Œuvre (partie Magasins) : M. Matthieu LUTTMANN, Urban
1 Ingénieur Méthodes : M. Martial VONAU, Bureau d’études CMV
1 Représentant QSE : M. Romain BOUIX, Urban
1 Chef de Chantier Principal : M. Fernando CARVALHO, Demathieu & Bard
1 Chef de Chantier : M. Kemal KURBAN, Urban
Les compagnons (des deux entreprises : leur nombre variant suivant les tâches à réaliser)
1.2.6 Lot 2 : Démolition – Fondations Spéciales – Gros-Œuvre
Le groupement Urban-Demathieu & Bard a remporté le lot 2 qui concerne les travaux de démolition,
fondations spéciales et gros œuvre.
Les travaux de démolition sont sous-traités à l’entreprise AWS Diamcoupe.
Deux types de fondations spéciales sont réalisés :
Du jet-grouting
Des micros-pieux
Les travaux de jet grouting sont sous-traités à l’entreprise SOLETANCHE BACHY. La société SIRCO
réalise les micros-pieux.
Les travaux de Gros-Œuvre sont réalisés par les entreprises du groupement selon la répartition
évoquée dans la partie encadrement.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 29
2. Les reprises en sous-œuvre, opérations courantes d’un chantier de réhabilitation
2.1 Définition générale d’une reprise en sous-œuvre
L’expression reprise en sous-œuvre est très étendue. Elle ne s’applique pas à une seule technique et
est très souvent liée à des travaux de réhabilitation et de restructuration de bâtiments existants.
La reprise en sous-œuvre consiste à intervenir sur une structure porteuse existante (en sous-œuvre).
Son but est de créer une nouvelle transmission de charge (d’où la notion de reprise) en mettant en
œuvre un élément structurel nouveau.
Par exemple, il peut s’agir d’une suppression de poteaux existants et d’un report des charges sur
d’autres éléments verticaux existants par l’intermédiaire d’une poutre.
Figure 1.2.1.5-1 : Reprise en sous-œuvre : suppression de poteaux existants et mise en place d’une poutre ancrée dans un
voile béton
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 30
2.2 Les grands types de reprises en sous-œuvre
Une reprise en sous-œuvre s’applique aussi bien aux éléments d’infrastructure du bâtiment qu’à la
superstructure de celui-ci.
Cependant, lorsqu’on évoque la notion de reprise en sous-œuvre, on pense en premier lieu à son
application à une fondation existante. C’est également celle-ci que l’on retrouve dans les premiers
résultats de recherches bibliographiques.
Je ne me suis pas intéressé à la reprise en sous-œuvre de fondations existantes.
En effet, les nouvelles structures du projet de la BNU étaient fondées sur des fondations nouvelles
(micro-pieux, jet grouting ou fondations ancrées dans le bon sol directement – celui-ci se trouvant à
un peu plus de 5m par rapport au niveau de référence)
En superstructure, les reprises en sous-œuvre concernent essentiellement :
La modification de structure porteuse
La création d’ouverture dans des porteurs verticaux (porte, fenêtre, baie,…) ou horizontaux
(trémie dans une dalle).
Dans le cas d’une ouverture verticale, une mise en œuvre d'un linteau doit être réalisée afin de palier
au transfert de la descente vers les murs et non pas dans le vide créer.
Pour une ouverture horizontale, il y a lieu de réaliser un chevêtre autour de l’ouverture.
2.3 Liens entre un chantier de réhabilitation et les reprises en sous-
œuvre
Les reprises en sous-œuvre interviennent dans des réhabilitations de bâtiment. En effet, l’objectif
premier d’une réhabilitation témoigne d’une volonté architecturale nouvelle. Celle-ci vise à modifier
l’organisation intérieure du bâtiment en intervenant sur la structure porteuse de celui-ci.
Par exemple, pour donner de la clarté à un volume ou pour en agrandir l’espace, la volonté
architecturale peut se manifester par une suppression de poteau.
D’un point de vue sécurité, il peut y avoir la nécessité d’agrandir des ouvertures, de créer des
évacuations supplémentaires,…
Dans tous les cas, la transmission de charge doit être recréée, témoignant d’une reprise en sous-
œuvre.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 31
2.4 L’importance du transfert de charge
L’étape la plus importante lorsqu’on vient opérer une modification d’une structure existante et de sa
descente de charge consiste à assurer la continuité entre la structure existante et la structure
incorporée.
Ce transfert de charge assure le passage d’un point d’application vers un autre (dans la totalité ou
partiellement).
L’opération consiste finalement à charger les nouveaux appuis sans apporter de désordre dans la
structure existante.
Dans le cas d’une création d’ouverture, il y a lieu de réaliser un matage qui consiste à bourrer et
refouler ou comprimer un mortier dans l’espace compris entre la surface du linteau et celle de la
structure existante afin d’éviter tout déplacement ultérieur à la mise en charge de l’ouvrage.
2.5 Transfert de charge par vérinage
2.5.1 Généralités
Dans le cadre du projet de la BNU, j’ai été amené à réaliser des recherches sur le vérinage. En effet,
certains transferts de charge important nécessitaient la mise en place de vérins de façon provisoire
ou définitive.
Les applications du vérinage sont nombreuses.
On les retrouve le plus souvent dans des opérations de levage (remplacement d’appareils d’appuis
d’un pont,…), de déplacement de structure (ripage d’un pont,…),…
Ces opérations sont plus rares dans le domaine du bâtiment.
Leur application ne porte bien souvent que sur un transfert de charge.
Le vérinage consiste alors à transmettre les charges d’un système porteur à un autre.
Le levage de la structure est proscrit puisqu’il peut entrainer des dommages irréversibles pour le la
partie d’ouvrage en question (fissuration, rupture,…).
2.5.2 Les différents types de vérins
2.5.2.1 Les vérins à piston
Les vérins à piston sont constitués d’un corps rigide (pot) et d’un piston mobile. Un ou plusieurs
joints disposés sur le piston assurent un contact parfaitement étanche avec l’alésage du corps du
vérin.
Le corps dispose, en partie inférieure d’un orifice permettant d’injecter un fluide sous pression.
Ce fluide, couramment de l’huile hydraulique, est envoyé par une pompe dans le corps du vérin. Le
fluide forcé dans le corps produit une pression qui s’applique sur les forces internes du corps. Si cette
pression est suffisante ainsi que le débit, le piston sera poussé et déplacera donc la charge.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 32
On distingue deux types de vérin à piston :
Le vérin galette autrement appelé vérin plat hydraulique
Le vérin à fort tonnage
Les principaux fabricants se nomment Enerpac, La Savoisienne et Quiri
Le vérin galette
Capacité de soulèvement
De 5 à 500t
Courses
Jusqu’à 50 mm
Diamètre extérieur
De 140 à 400 mm (Enerpac ®)
De 76 à 248 mm (Savoisienne®)
Masse
De 1,25 à 45 kg
GAMMES
Faible encombrement : conçus pour
se glisser dans des espaces très réduits
AVANTAGE
Dispositif de sécurité rare (écrou de
sécurité)
Calage indépendant nécessaire
Opération de mise sur cale
risquée
INCONVENIENTS
VERIN GALETTE
Hauteur faible (5 à 10 cm) par
rapport au diamètre (20 à 50
cm)
Figure 2.5.2.1-1 : Les vérins galettes
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 33
Le vérin à fort tonnage
Capacité de soulèvement
Jusqu’à 1000 t
Courses
Jusqu’à 407 mm (Enerpac ®)
Jusqu’à 220 mm (Savoisienne)
Diamètre extérieur
De 38 à 159 mm (Enerpac ®)
De 48 à 190 mm (Savoisienne®)
Masse
De 2,5 à 115 kg
GAMMES
Moins sensibles que les vérins
galettes aux efforts excentrés
Dispositif de calage (bague de
sécurité, écrou de sécurité) intégré
Capacité importante en termes de
charge à soulever
AVANTAGES
Hauteur importante pour
intervention
INCONVENIENT
VERIN A FORT
TONNAGE
Hauteur importante (15 à 50
cm) par rapport au diamètre (10
à 30 cm)
Figure 2.5.2.1-2 : les vérins à fort tonnage
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 34
2.5.2.2 Le vérin plat Freyssinet®
C’est à Eugène Freyssinet que l’on doit cette invention dont le rendement
force développée/poids de l’appareil est sans égal.
Le vérin plat est un vérin hydraulique sans piston. Il s’agit d’un corps
déformable en tôle, constitués de 2 flasques embouties, assemblées par
soudage et 2 ajutages.
Les formes et diamètres varient en fonction des besoins. Si le vérin plat
standard est circulaire, il peut être réalisé selon la forme désiré (oblong,
rectangulaire,…).
Dans le cas où le vérin reste en place, le remplissage du vérin s’effectue généralement au mortier de
ciment sans retrait ou à la résine époxy.
VERIN PLAT
(Freyssinet®)
Etat initial
Après mise en
pression
Capacité de soulèvement
Jusqu’à 910 t
Courses
De 15 à 55 mm
Diamètre extérieur
De 70 à 1016 mm
Masse
Très léger
GAMMES
Figure 2.5.2.2-1 : les vérins plats (©Freyssinet)
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 35
Faible encombrement
Légèreté
Simplicité de mise en œuvre
Capacité de développer une force considérable
Prix
Possibilité d’être utilisé avec des produits qui restent incorporés à la structure et
servant d’appui définitif
Mise en charge définitive, pas de calage (plaque métallique,…)
AVANTAGES
Faible course
Usage unique (retour à la forme d’origine complexe)
Fragilité en cas de surpression accidentelle
INCONVENIENTS
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 36
2.5 Reprises en sous-œuvre pour la création d’ouverture dans un mur
porteur
Le début du Projet de Fin d’Etudes consistait à m’intéresser aux petites reprises en sous-œuvre du
projet.
Celles-ci concernaient la création d’ouverture dans des murs porteurs.
Il s’agissait de les lister et de proposer des procédures d’exécution.
J’ai effectué une recherche documentaire sur les techniques existantes de création d’ouverture.
Les techniques ne sont pas nombreuses.
Elles diffèrent essentiellement en fonction de :
La nature du mur à reprendre : maçonnerie, béton, grès,… ;
L’épaisseur du mur à reprendre ;
La nature du linteau à mettre en œuvre : linteau en acier, linteau en béton coulé sur place,
linteau en béton préfabriqué.
2.5.1 Nature du mur à reprendre
Les murs porteurs intérieurs de la BNU sont essentiellement réalisés en maçonnerie.
Seules 2 ouvertures sont à créer dans un mur en béton (au niveau du niveau N-1 dans l’ancienne
chambre forte). Pour se faire, on effectue un moisage puis le béton est scié à l’aide d’une scie sur rail.
Je me suis donc plus particulièrement intéressé qu’aux techniques de création d’ouvertures dans les
murs en maçonnerie.
Les seuls murs en grès du bâtiment sont les murs de façades.
Les ouvertures à créer dans ceux-ci ne figurent pas dans le lot du groupement d’entreprise.
Ils sont à charge du lot N°21 : maçonnerie – pierre de taille – sculpture.
2.5.2 Nature du linteau à mettre en œuvre
Deux matériaux sont en concurrence : l’acier et le béton.
En réhabilitation, l’acier est très utilisé dans les reprises en sous-œuvre. En effet, il dispose
d’avantages uniques de préfabrication, de rapidité de mise en place, de facilité de montage et de
capacité portante immédiate avec des ratios poids/résistance et résistance/encombrement
excellents.
De ce fait, il se démarque très largement du béton.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 37
Linteau en acier
Linteau en béton coulé sur place
Linteau préfabriqué
Légèreté
Diversité de la gamme (section, type,…)
Rapidité de montage
Ouverture créer rapidement -> pas de temps de durcissement
Délai de fabrication du profilé
Matage nécessaire
Linteau en acier
Avantages
Inconvénients
Produit non fini : nécessité d'un enrobage des profilés dans un
second temps
Linteau fini : pas d'enrobage ultérieur à réaliser
Adapté à toutes les dimensions d'ouvertures
Matage non nécessaire
Fabrication manuelle du béton nécessaire si aucun accès à la grue
Avantages
Inconvénients
Temps de réalisation : coffrage, ferraillage, bétonnage
Temps de séchage avant la création de l'ouverture pour un béton
normal
Linteau en béton coulé sur place
Linteau fini : pas d'enrobage ultérieur à réaliser
Adapté à toutes les dimensions d'ouvertures
Matage non nécessaire
Prix
Inconvénients
Temps de réalisation : pose, coffrage, ferraillage, bétonnage de la
Prélinteau faisant office de fond de coffrage
Deux interventions nécessaires : pose du prélinteau puis
bétonnage de la surépaisseur
Inconvénients du béton coulé en place : temps de séchage,
fabrication manuelle du béton de la surépaisseur,…
Linteau en béton préfabriqué
Avantages
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2.5.3 Les deux techniques utilisées
Finalement, la création d’ouverture avec un linteau en acier est très bien adaptée à ce type de
chantier où les accès sont difficiles et encombrés.
En discutant avec le chef de chantier, c’est également ce type de matériau qu’il a l’habitude d’utiliser
dans ce genre d’application.
Après la phase de recherche, deux techniques de création d’ouverture avec linteau en acier sont
couramment utilisées :
La méthode des demi-poutres
La méthode du chevalement
2.5.3.1 La méthode des demi-poutres
Figure 2.5.3.1-1 : la méthode des demi-poutres
Arriver à la même cote pour la deuxième moitié
Inconvénients
Temps de réalisation : répéter deux fois la même opération
Pas trop adapté à des ouvertures de largeur importante
Technique adaptée qu'au mur d'épaisseur importante
Technique des demi-poutres
Avantages
Pas d'étaiement venant gêner la bonne conduite des travaux
Linteau en deux parties : mise en place moins contraignante
PHASAGE
1. Saignées verticales dans la maçonnerie de part et d’autre de
l’ouverture.
2. Réalisation des fondations des poteaux définitifs.
3. Fixation des poteaux métalliques définitifs.
4. et 5. Première engravure horizontale dans la maçonnerie sur
une demi-épaisseur et pose du premier demi-linteau métallique
avec matage.
6. et 7. Seconde engravure horizontale dans la maçonnerie sur
l’autre demi-épaisseur et pose du second demi-linteau
métallique avec calage.
8. Création de l’ouverture par démolition.
9. Enrobage des profilés par du béton et habillage si nécessaire
Les opérations 1, 2, 3 ne sont pas systématiques.
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2.5.3.2 La méthode du chevalement
Phasage
Calage du chevalement à ne pas négliger
Interaction avec le matériel d'étaiement lors des travaux
Pas bien adapté pour des ouvertures à des hauteurs importantes
Avantages
Inconvénients
Technique adaptée pour tous les types d’ouvertures et jusqu’à
des largeurs importantes
Technique du chevalement
Risque très mesuré pour la structure : étaiement de l'ensemble
Temps de réalisation : montage/démontage du chevalement
PHASAGE
1. Saignées verticales dans la maçonnerie de part et d’autre de
l’ouverture.
2. Réalisation des fondations des poteaux définitifs.
3. Fixation des poteaux métalliques définitifs.
4. Percements ponctuels dans la maçonnerie au-dessous ou au-
dessus du plancher.
5. Mise en place de profilés de chevalement avec calage serré
(matage).
6. Pose des tours d’étais de part et d’autre de chaque profil de
chevalement ou encore de portiques spéciaux construits à cet
effet.
7. Création de l’ouverture par démolition .
8. Mise en place du linteau métallique avec calage serré (matage)
sous la maçonnerie.
9. Réalisation d’une longrine de liaison éventuelle entre les
nouveaux massifs de fondation
Les opérations 2 et 9 ne sont pas systématiques.
Figure 2.5.3.2-1 : la méthode du chevalement
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2.5.4 Documents créés
Finalement, les différentes recherches ont abouti à la rédaction de 2 modes opératoires (intégrant
une analyse de risques – voir dans la partie 4 pour l’explication du document).
Pour faciliter l’identification et présenter les caractéristiques de l’ouverture à créer afin que le
bureau d’études structure puisse dimensionner le profilé à mettre en œuvre, j’ai mis au point une
fiche résumant ces principales caractéristiques :
Localisation de l’ouverture par files et axes
Dimensions
Photo de l’existant (mur concerné)
Une vue en plan du projet
Coupe présentant l’ouverture et les niveaux existants et futurs
D’éventuels commentaires
Un exemple de fiche est visible en Annexe 1.2
2.5.5 Bilan sur la création d’ouvertures
En ce qui concerne les créations d’ouvertures, l’organisation du travail s’est effectuée en fonction du
besoin du chantier.
Comme le niveau -1 était en premier concerné par des démolitions et terrassements, il m’a fallut
identifier les ouvertures prévues ainsi que leur caractéristiques (ouverture toute hauteur, ouverture
pour porte, ouverture sans porte,…).
Des demandes d’ouvertures provisoires ont également été adressées au bureau d’études dans le but
de pouvoir passer avec des engins de démolition et terrassement.
Le travail sur la création d’ouverture s’est essentiellement déroulé en début de PFE.
De nombreuses ouvertures sont encore prévues dans les étages du bâtiment.
Afin de faciliter leur création (problèmes de hauteur, d’accès,…), elles interviendront essentiellement
lorsque les nouvelles dalles auront été coulées.
Les 2 techniques présentées en Annexe 3.1 et 3.2 seront appliquées.
La suite du PFE s’est ensuite orientée vers la reprise en sous-œuvre du dôme.
Un certain nombre de points sur cette opération d’envergure nécessitait encore une réflexion,
essentiellement orientées organisation, phasage et optimisation.
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3 Reprises en sous-œuvre du dôme
3.1 Introduction
Les travaux sous la coupole centrale constituent la partie centrale du projet.
Cette partie représente également la zone la plus délicate du chantier. En effet, il s’agit de modifier
intégralement le système porteur de la coupole tout en la conservant en l’état, celle-ci étant classée
Monument Historique.
La notion de reprise en sous œuvre y trouve donc tout son sens. La suite de cette partie montrera
que plusieurs techniques de reprises en sous-œuvre ont été mises en œuvre.
Comme développé dans la première partie du rapport, la volonté architecturale principale se
retrouve également dans cette partie d’ouvrage. Il s’agit de mettre en valeur la coupole en ouvrant
l’espace sur toute la hauteur.
C’est également à cet endroit que se situera l’escalier monumental, principal axe de circulation de la
future bibliothèque.
3.2 La structure
3.2.1 Structure existante
3.2.1.1 Organisation générale
Le noyau central de la bibliothèque s’organise autour de :
trois niveaux de magasins centraux aux niveaux 0, 1 et 2 une grande salle de lecture au niveau 3 la salle de lecture est en partie illuminée par la lumière naturelle provenant du dôme et
diffusée par le plancher de verre
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Figure 3.2.1.1-1 : Vue en élévation de l’organisation générale existante
3.2.1.2 Système porteur
Le noyau central se décompose en deux noyaux :
Un noyau interne portant directement la coupole Un noyau externe venant contrebuter le noyau interne
3 niveaux de magasins centraux (dalles
rajoutées en 1950)
Coursives périphériques
Plancher métallique avec briques de verre
Vide sous coupole
Salles de lecture
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2
1
1
2
1
2
2
1 Noyau interne
Noyau externe
Figure 3.2.1.2-1 : Système porteur de la structure existante
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Noyau interne
Du haut vers le bas, le noyau interne se compose de :
1. Une partie haute en maçonnerie
2. Une première série de petites voûtes
3. Une grande voûte par côté, remplie par des croisillons en plâtre.
4. Trois poteaux par angle
Les pieds de la grande voûte sont supportés par 3 poteaux en fonte, noyés dans des voiles en béton
armé depuis la rénovation de 1950.
Figure 3.2.1.2-2 : Elévation du dôme avec organisation du noyau interne
1
2
3
4 4
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Noyau externe
Le noyau externe possède un plan carré de 19.00 x 19.00m et s’élève jusqu’à 23.50m de hauteur. Le
mur est constitué de maçonnerie en partie intérieure et de pierre de taille sur les parements
extérieurs.
3.2.2 Projet
Le projet vise à modifier l’ensemble du système porteur.
Les plus grandes modifications interviennent sur le noyau interne. Celui-ci sera entièrement démoli
et remplacé par un nouveau système porteur moins volumineux afin de gagner en espace et en
clarté.
Le noyau externe sera partiellement démoli afin de réaliser des ouvertures permettant la circulation
depuis les différentes ailes du bâtiment vers le cœur de la bibliothèque.
Dans la suite du projet, seule la reprise en sous-œuvre du noyau interne sera évoquée.
La coupole et la maçonnerie sous celle-ci (sur environ 3m) sont conservées (1). Le reste est démoli
(petites voûtes, grandes voûtes, poteaux existants, ...)
Une poutre de couronnement entourera le noyau interne (2) et prendra appui sur des poteaux voiles
en forme de L aux 4 angles (en lieu et place des 4 séries de 3 poteaux) (3).
Ces poteaux voiles sont appelés méga-cornières dans le projet. Cette dénomination sera employée
dans la suite des explications.
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Figure 3.2.1.2-1 : Elévation du dôme avec le système porteur du projet
1
2
3
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Figure 3.2.1.2-2 : superposition des poteaux existants et des méga-cornières du projet
En gris, les poteaux existants
En rose, les méga-cornières du projet
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3.3 Présentation des 2 variantes : modes opératoires, phasages et
comparaison
Cette partie est consacrée à la comparaison de 2 réponses constructives pour la reprise en sous-
œuvre générale du dôme.
Le résultat final étant commun, à savoir la refonte totale du système porteur de la coupole
(démolition des anciens poteaux et voûtes, construction de méga-cornières surmontées d’une poutre
de couronnement), les changements importants interviennent dans le phasage et les ouvrages
provisoires mis en place.
3.3.1 Variante 1 : solution technique initiale
Il s’agit de la variante initiale du maître d’œuvre, celle sur laquelle les entreprises ont été consultées.
C’est la solution constructive qu’on retrouve dans le Cahier des Clauses Techniques Particulières
(C.C.T.P).
Elle s’organise autour du phasage suivant :
1. Déconstruction du plancher en verre sous la coupole et démolition de la résille décorative.
Les poutres secondaires et tous les éléments verriers ainsi que les platelages sont démolis. Seuls les
trois poutres principales restent en place en phase provisoire
La résille décorative et les croisillons de remplissage des arches périphériques sont démolis.
2. Démolition des planchers des magasins centraux
Les dalles en béton armé de 15 cm des trois niveaux de magasins sont démolies. Ces dalles
n’interviennent pas dans le contreventement de la structure puisqu’il s’agit de dalles rajoutées lors
de la première rénovation en 1950.
3. Démolition du radier des magasins centraux
Le radier supportant les montants des étagères supports des dalles des magasins centraux est
démoli.
Une fois démoli, les terrassements complémentaires pour la création du sous-sol central sont
effectués.
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4. Réalisation des micro-pieux et dés de fondations pour supportage de l’ossature métallique
de reprise de la coupole
En phase provisoire, la coupole est étayée à l’aide d’une ossature métallique massive. Pour
reprendre l’importante charge, des micro-pieux sont réalisés. Ils sont dimensionnés pour pouvoir
reprendre une charge unitaire de 40t chacun.
5. Mise en place de l’ossature métallique provisoire d’étayage de la coupole
Il s’agit du point le plus délicat de la reprise en sous-œuvre.
La coupole et la maçonnerie support sont supportées provisoirement par une ossature métallique,
estimée à environ 60t !
Figure 3.2.1.2-1 : Vue en plan de l’ossature métallique provisoire de reprise en sous-œuvre de la coupole
NOTA :
En bleu : la future poutre de couronnement
En rose : l’ossature métallique provisoire mise en place
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L’ossature est principalement constituée de :
poteaux (IPE 300 et IPE 270) de 24 m de hauteur : 4 par côtés = 16 poteaux.
poutres : constituées d’IPE 500 (en partie haute, tout autour du dôme et de chaque côté de
la future poutre de couronnement en béton) et d’HEA 240 (entre les poteaux, faisant office
de chevalement).
tubes pour contreventer et stabiliser l’ensemble
La reprise en sous-œuvre provisoire se fait par chevalement. Des carottages dans la maçonnerie de la
coupole sont effectués. Un HEB 200 est passé à travers et repose sur un IPE 300 collé à un IPE 270
toute hauteur (environ 24m) de chaque côté.
Figure 3.2.1.2-2 : Vue sur le chevalement en haut du noyau interne
L’ossature est mise en charge par un système de vérins plats hydrauliques.
Partie démolie lorsque la
coupole est étayée et mise en
charge
Hauteur entre le
niveau de la semelle
et le niveau du
chevalement :
24.97m
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Les poteaux provisoires dans l’emprise des futures méga-cornières restent en place définitivement et
sont noyés dans le béton de celles-ci.
6. Démolition des poteaux d’angle existants et de la coursive périphérique
Lorsque la coupole est supportée, le système porteur vertical et les coursives sont démolis.
7. Réalisation des fondations, des méga-cornières et de la poutre de couronnement
La dernière étape, et non des moindres, consiste à reconstruire le nouveau système porteur
constitué des méga-cornières et de la poutre de couronnement.
3.3.2 Variante 2 : solution technique proposée par le groupement
d’entreprises
Lors de la remise du Dossier de Consultation des Entreprises, le groupement formé a décidé de
varianter la solution initiale de la maîtrise d’œuvre.
Le phasage est le suivant :
1. Réalisation de la poutre de couronnement
La structure métallique et le plancher en verre sont entièrement conservés en première phrase. Ils
servent de platelage pour la réalisation de la poutre de couronnement.
2. Démolition des planchers des magasins centraux
Idem à la variante 1.
La démolition des planchers est indépendante à la réalisation de la poutre de couronnement.
Ces opérations peuvent être réalisées simultanément.
3. Démolition du radier des magasins centraux
4. Réalisation des semelles de fondation du futur étaiement
Les plots d’étaiement sont posés sur des semelles de fondations (605 x 366,5 x 100 ht). Un gros
béton de rattrapage du niveau gravier est coulé préalablement.
5. Etaiement de la poutre de couronnement avec des tours MILLS®
Quatre plots de tours MILLS sont montés depuis le haut de la semelle (137.33 NGF) et jusqu’au bas
de la poutre de couronnement (161.20 NGF).
Des trémies sont ouvertes dans les coursives pour permettre le passage des éléments d’étaiement
L’étaiement est mis en charge par vérinage.
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6. Démolition des poteaux d’angle existants et de la coursive périphérique
C’est lors de cette phase que le plancher de verre et métal est détruit. Il aura servi jusqu’à ce
moment.
7. Réalisation des fondations et des méga-cornières
Les méga-cornières sont bétonnées par levées successives jusqu’au bas de la poutre de
couronnement.
Une mise en charge des méga-cornières par vérins plats (type Freyssinet®) est prévue.
3.3.3 Comparaison des 2 variantes
3.3.3.1 Comparaison technique
En comparant les deux solutions constructives, deux grandes différences apparaissent :
La phase de réalisation de la poutre de couronnement
Le système d’étayage de la coupole
La poutre de couronnement
La réalisation de la poutre de couronnement à la fin des levées de béton des méga-cornières est le
mode de réalisation classique d’un élément porteur horizontal après un élément porteur vertical.
Cependant, vu la hauteur (environ 24m), l’opération n’est pas du tout classique.
Un échafaudage toute hauteur et de part et d’autre de la poutre de couronnement doit être monté
ce qui représente un linéaire de 110 mètres (pour 24m de hauteur).
La réalisation de la poutre induit également un étaiement.
Par quel moyen ? Des étais de 24m étant introuvable, une solution consiste à monter des tours
d’étaiement sur 24 mètres de haut.
En la réalisant avant toute démolition et autre opération, la variante 2 a l’avantage de se servir du
plancher de verre et métal en place. Celui-ci est à une bonne hauteur de travail et permet d’être en
parfaite sécurité.
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Figure 3.3.3.1-1 : Le plancher métallique existant sert de plateforme de travail
En outre, l’économie d’un platelage, toute hauteur et de part et d’autre de la poutre, est réalisée.
En la réalisant en première phase, une reprise en sous-œuvre provisoire est cependant à prévoir.
Elle sera traitée dans la partie 3.4.1.
Elle occasionne une dépense d’environ 50 000 euros (tabourets, moisage par profilé UPN 300, plots
en maçonnerie,... )
Le système d’étayage de la coupole
L’ossature métallique de la variante 1 a deux grands inconvénients :
la mise en place
le recyclage après démontage
Du fait du seul et étroit accès disponible en bas du dôme (largeur d’ouverture = 2.50m), il est
quasiment impossible de rentrer du matériel de levage (grue du type PPM ou autre).
La coupole étant laissée en place, il est également impossible d’utiliser la grue à tour.
La mise en place de l’ossature pourrait se faire à l’aide de ponts roulants ou autre mais s’avère dans
tous les cas très complexes et/ou coûteuse.
De plus, la mise en place des profilés en partie haute et leur assemblage avec les éléments verticaux
s’avèrent encore plus compliqués.
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Sans compter les problèmes de passage, d’accès et d’encombrement qu’occasionnent l’ossature :
Passage et accès en hauteur des engins de démolition
Amené des matériaux et du matériel (béton, coffrage, acier,… des méga-cornières)
Un autre problème se pose. Lorsque les méga-cornières sont réalisées, toute l’ossature métallique
provisoire est censée être démontée.
Le démontage est une nouvelle opération très complexe et dangereuse mais surtout se pose la
question de l’usage des profilés après avoir été démontés. Les revendre ? Les jeter ?
Le système d’étaiement par tour classique de la variante 2 est bien plus adapté.
Les différents éléments, rangés en racks de stockage sont plus faciles à apporter au pied des tours, à
assembler ensemble puis à démonter.
En plus d’être simple de réalisation, cette solution s’avère très certainement économique (le matériel
est loué)
3.3.3.2 Comparaison économique
La comparaison économique s’effectue uniquement sur les opérations différentes aux deux
variantes.
Ainsi les opérations mêlées à la démolition de la structure existante et à la réalisation des méga-
cornières sont considérés identiques et ne sont pas pris en compte.
L’étude économique comparative porte essentiellement sur les deux différences analysées ci-dessus.
Les prix de la variante 1 sont issus de la Décomposition du Prix Globale et Forfaitaire (D.P.G.F).
Ceux de la variante 2 intègrent des prix réels (pour l’étaiement notamment) et des prix de la D.P.G.F.
Le tableau comparatif est visible en annexe 1.3
L’économie de la variante 2 sur les deux grandes différences est estimée à 266 211,44 €
Les difficultés générales d’accès, de manutention, d’amenée de matériau et matériel, de réalisation
des nouveaux porteurs dans l’emprise de l’ossature ne sont en plus pas prises en compte. Celles-ci
influent directement sur les temps de réalisation, les techniques employées, le matériel à mettre en
œuvre. Ces différents paramètres sont difficilement quantifiables. Mais ils auraient existé.
Au final l’économie réalisée est encore plus importante.
3.3.3.3 Bilan
En plus d’être plus simple, la variante 2 s’avère être plus économique
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3.4 Analyse détaillée de la variante du groupement d’entreprises
3.4.1 La poutre de couronnement
3.4.1.1 Structure générale
La poutre de couronnement est composée de 4 poutres :
2 poutres côtés Est et Ouest réalisées sur toute la largeur et ancrées dans le noyau externe
de la structure.
2 poutres côtés Nord et Sud sont ancrées dans les deux poutres principales.
Cet ancrage dans le noyau externe permet d’assurer un contreventement et une stabilité en phase
provisoire. Les excroissances de chaque côté seront sciées ultérieurement afin d’obtenir la structure
de couronnement finale.
Figure 3.4.1.1-1 : Poutre de couronnement
Nord Sud
Ouest
Est
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3.4.1.2 Reprise en sous-œuvre provisoire de la coupole et transfert de charge sur la
structure porteuse existante
La variante du groupement d’entreprise propose de réaliser la poutre de couronnement en première
phase.
Cette opération nécessite la démolition des pieds de voûte dans l’emprise de la future poutre de
couronnement.
Les charges de la partie supérieure du dôme (maçonnerie et structure métallique de la coupole) qui
passaient par les pieds de voûte doivent être transférées à la structure porteuse verticale sous-
jacente constituée d’une grande voûte par l’intermédiaire d’une structure provisoire.
Figure 3.4.1.2-1 : Reprise en sous-œuvre provisoire de la coupole et transfert de charges
Charge de la coupole et de la maçonnerie conservée
Future poutre de couronnement
Transfert de charge provisoire à assurer
Pieds de voûte à démolir pour la réalisation de la
poutre de couronnement
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3.4.1.3 Variantes de reprise en sous œuvre provisoire
Plusieurs variantes sont à mettre en concurrence pour reprendre les charges du dôme avant la
démolition des pieds de voûte.
Elles ont toutes en commun une opération préliminaire qui consiste à reboucher le haut de la voûte
avec du béton armé dont les armatures sont scellées dans la maçonnerie (en rouge sur la figure ci-
dessous).
Ce rattrapage en béton permettra ensuite de réaliser l’appui sur la structure provisoire de reprise en
sous œuvre.
Figure 3.4.1.3-1 : Etape préliminaire : bétonnage de la partie haute des voûtes
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Variante 1 : poteau en béton armé
Une première solution consiste à réaliser un poteau en béton armé sur la hauteur de la voûte.
La partie haute serait noyée dans la poutre de couronnement et la partie basse serait sciée après
l’étaiement de la poutre de couronnement.
Figure 3.4.1.3-2 : Schéma de la variante 1 : poteau en béton armé
Avantage
Structure massive et résistante
Inconvénients
Coffrage
Sciage et démolition ultérieurs de la partie basse complexe et longue
Continuité des aciers avec le reste de la poutre de couronnement : nombre important de
coupleurs nécessaires => prix et mise en œuvre
Retrait du béton : nécessité d’employer un béton sans retrait ou de bétonner en deux
parties :
1 levée normale
1 levée de 5 cm avec un béton sans retrait
Partie sciée en seconde phase
Partie noyée dans la future poutre de couronnement
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Les quatre variantes restantes et analysées ci-dessous utilisent la méthode des tabourets.
Les tabourets sont dans l’emprise de la future poutre de couronnement et sont noyées dans celle-ci.
Variante 2 : tabourets sur étaiement provisoire
Cette solution consiste à poser les tabourets sur des tours d’étaiement laissées en place jusqu’à
l’étaiement ultérieur de la poutre de couronnement depuis le niveau bas du dôme.
Figure 3.4.1.3-3 : Variante 2 : tabourets sur étaiement provisoire
Avantages
Facilité et rapidité de mise en œuvre
Prix
Etaiement simple et rapide à démonter une fois la poutre de couronnement réalisée et
étayée depuis le bas du dôme
Inconvénients
Système d’étaiement (dimension, résistance) non standard => fabrication spécifique
obligatoire
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Variante 3 : tabourets sur plots en béton armé
Cette variante consiste à réaliser un plot en béton en partie basse.
Figure 3.4.1.3-4 : Variante 3 : tabourets sur plots en béton armé
Avantages
Plot massif et résistant
Possibilité de noyer la partie basse du tabouret dans le béton
Inconvénients
Coffrage et bétonnage : temps de réalisation
Démolition ultérieure du plot béton
Prix
Approvisionnement en béton très délicat : pompe à béton obligatoire pour un faible
volume => coût !
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Variante 4 : tabourets toute hauteur
Il s’agit de la solution la plus simple. Elle consiste à poser des tabourets entre la partie de la voûte
supérieure remplie en béton et la voûte sous jacente.
Figure 3.4.1.3-5 : Variante 4 : tabourets toute hauteur
Avantages
Un seul type de travaux : pas de coffrage, bétonnage => rapidité de mise en œuvre
Un seul élément (et un seul matériau) où transitent les charges : pas de problème de
continuité et de transfert de charge sur la hauteur
Inconvénients
Difficulté de coffrage de la poutre de couronnement à travers les tubes des tabourets
Poids des tabourets : installation manuelle car pas de moyens de levage sous le dôme
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Variante 5 : tabourets sur plots en maçonnerie
Le plot en béton armé de la variante 3 est remplacé par des parpaings, plus rapide et facile à mettre
en œuvre (pas de coffrage ni de ferraillage) et à démolir.
Figure 3.4.1.3-6 : Variante 5 : tabourets sur plots en maçonnerie
Avantages
Plot massif et résistant
Simplicité de mise en œuvre de la maçonnerie
Plot faisant office de fond de coffrage de la poutre
Démolition de la maçonnerie plus facile que le béton armé
Approvisionnement en matériau plus facile et plus économique
Inconvénients
Résistance de la maçonnerie et de l’ensemble en cas de secousse sismique pendant la phase
provisoire
Efforts transitent par plusieurs éléments et matériaux différents
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Choix de la méthode
La variante 1 peut très vite être éliminée. En effet, elle est ni adaptée à la construction des poteaux,
ni à leur démolition. Elle s’avère complexe et peu économique.
La variante 2 me semble être la plus intéressante. Elle allie simplicité, rapidité et donc économie.
Cependant, elle est nécessite un matériel d’étaiement non disponible sur le marché : elle est donc
éliminée.
La variante 3 est intéressante structurellement mais éliminée en raison des problèmes liés au
bétonnage des plots et de leur démolition ultérieure.
La variante 4 est intéressante d’un point de vue structurel (un seul matériau où transitent les
charges) mais se heurte à des difficultés de transport et de mise en place des tabourets en raison de
leur masse.
La solution 5 s’avère un peu délicate en terme de matage du tabouret sur le plot en maçonnerie. Elle
offre néanmoins un bon compromis entre les avantages des différentes solutions (résistance de
l’ensemble, coffrage ultérieur de la poutre, démolition finale des plots,…).
C’est la variante 5 qui a été choisie.
Variante choisie : tabourets sur plots en maçonnerie
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3.4.1.4 Variante choisie : tabourets sur plots en maçonnerie
Les charges passent successivement dans :
Le béton sous la clé de voûte (préalablement mis en œuvre afin de donner une surface plane
à la tête de voûte)
L’acier des tabourets
les plots en maçonnerie
Figure 3.4.1.4-1 : Cheminement des efforts après la démolition des pieds de voûte
Les tabourets sont dans l’emprise de la future poutre de couronnement. Ils seront noyés dans celle-
ci. Ils sont constitués de 6 tubes pleins de diamètre 40 mm soudés sur deux platines de 3 cm
d’épaisseur
A noter que l’UPN 300 fait office de moisage afin de rigidifier la maçonnerie ancienne.
Deux plots surmontés chacun d’un tabouret sont mis en œuvre sous chaque petite voûte.
2
3
1
2 2
3 3
2 2
1 3 3
1
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Figure 3.4.1.4-2 : Vue en plan de l’implantation des tabourets
Pied de voûte
Plot de maçonnerie
+ tabouret
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3.4.1.5 Points particulier à soigner pour un bon transfert de charge
Afin d’obtenir un cheminement des efforts jusqu’à la structure porteuse sous-jacente, il faut
s’assurer d’une continuité parfaite entre les différents éléments structuraux de la reprise en sous-
œuvre.
Cette continuité permet d’assurer une transition et un contact sans faille entre les différentes
surfaces : béton/semelle supérieure du tabouret, plaque inférieure du tabouret/semelle de
nivellement en béton du plot de maçonnerie
Les espaces vides et les imperfections de planéité entre ces différents éléments sont comblés en
réalisant un lit de mortier sans retrait de type seltex®. Il s’agit du matage.
Matage au seltex
Figure 3.4.1.5-1 : Coupe dans l’axe des tabourets et matage au seltex©
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Lorsque le matage au seltex® des tabourets sur le plot en maçonnerie (en partie basse) et sur le
béton (en partie haute) est réalisé, les pieds de voûtes peuvent être démolis : les charges du dôme
passent alors intégralement dans les tabourets.
Espace vide
entre le tabouret
et le béton sous
la voûte comblé
au seltex®
Le bas du tabouret est également noyé dans le seltex®
Figure 3.4.1.5-2 : Matage soigné en partie haute et basse des tabourets
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Figure 3.4.1.5-3 : Pied de voûte démoli (à droite) et avant démolition (à gauche)
Pied de voûte démoli
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3.4.2 L’étaiement
L’étaiement de la coupole en phase provisoire est réalisé à l’aide de tours MILLS.
3.4.2.1 Présentation du Millstour®
Le MILLSTOUR® est constitué d’éléments préfabriqués modulés, emboîtables les uns aux autres et verrouillés sans apport de clavettes ou de boulons.
Figure 3.4.2.1-1 : Photo d’une Millstour©
Les tours sont principalement constituées de : Poteau courant Poteau coulissant Cadre
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Figure 3.4.2.1-2 : Eléments constitutifs de base des tours MILLS
3.4.2.2 Stabilité des tours
Comme le préconise la norme NF P 93-550 « Tour d’étaiement métallique à éléments préfabriqués »,
les tours doivent être obligatoirement contreventées dans les 2 plans verticaux.
Ce contreventement est assuré par les cadres.
Des diagonales horizontales sont également mises en place à certains niveaux pour assurer la
stabilité dans la troisième direction.
3.4.2.3 Réglage de la hauteur
Les poteaux courants et les cadres sont disponibles en une seule hauteur : 1,20m.
La hauteur de l’élément à étayer s’effectue :
Par un réglage fin des vérins de pied et de tête
Par la mise en place d’un poteau coulissant à l’avant dernier niveau réglable de 15cm en 15
cm (de 0,15m à 1,05m)
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3.4.2.4 Descente de charge sur les plots d’étaiement
D’après le bureau d’études :
La descente de charge au droit des vérins côtés Est et Ouest est de : 84 800 daN
La descente de charge au droit des vérins côtés Nord et Sud est de : 60 300 daN
Les poutres côtés Est et Ouest étant traversantes sur la largeur du dôme, elles sont considérées
principales.
Les poutres côtés Nord et Sud sont considérées encastrées à ces poutres principales.
La différence de descente de charge provient de cette considération.
D’un point de vue RDM, les poutres côtés NORD et SUD sont sur 4 appuis (2 appuis simples sur les
plots d’étaiement et 2 encastrements aux poutres principales). De leurs côtés, les poutres côtés EST
et OUEST sont sur 4 appuis simples (2 sur les plots d’étaiement et 2 sur le noyau externe du dôme)
mais reçoivent les réactions d’appuis des poutres côtés NORD et SUD.
Figure 3.4.2.4-1 : Descentes de charge sur les plots d’étaiement
84800 daN
60300 daN
SUD NORD
EST
OUEST
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Plots d’étaiement côté Nord et Sud Les plots d’étaiement côté Nord et Sud sont constitués de Millstour MT100.
Cette dénomination signifie que chaque poteau peut reprendre une charge de 10 tonnes.
Cette charge est déduite d’essais officiels réalisés selon les modalités définies par la norme NF P 93-
550 en prenant un coefficient de 2 par rapport au cas de ruine le plus défavorable enregistré sur des
tours libres en tête et avec les vérins entièrement sortis.
Le plot d’étaiement comprend 2 modules de cadres : 1 module de 1m à chaque extrémité sur
lesquelles descendront les charges et 2 modules de 1,60 au centre.
20 poteaux forment chaque bloc Nord et Sud.
Les charges descendront sur 16 poteaux (8 poteaux par appui).
Plots d’étaiement côté Est et Ouest Les côtés Est et Ouest sont étayés au moyen de Millstour MT 65 (chaque poteau est susceptible de
reprendre 6,5 tonnes).
Ces 2 blocs intègrent, en partie basse, une ouverture permettant le passage d’engin pour terrasser et
approvisionner des matériaux et matériels dans la zone centrale et la zone Ouest.
D’autre part, comme la descente de charge est plus importante de ces côtés, les poteaux sont
doublés à l’aide d’une barrette de 30cm.
Chaque poteau peut donc reprendre une charge de 13 tonnes.
Figure 3.4.2.4-2 : La barrette de liaison permet de double le poteau
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3.4.2.5 L’implantation des tours
Généralités Au vu de la descente de charge, les tours sont implantées sur des semelles de fondations,
spécialement réalisées pour cette phase provisoire.
Le fond de fouille atteint le bon sol constitué de gravier.
Problèmes rencontrés lors de l’implantation
Le bloc d’étaiement est prévu d’être centré sur la poutre de couronnement à étayer.
Cependant, des poutres en béton armé liant les poteaux d’angles entre eux gênaient la bonne
montée des tours.
La solution de base consistait à démolir ces poutres préalablement.
Cependant, elles servent de contreventement à l’ensemble du noyau central.
Elles ont donc été conservées en l’état.
Figure 3.4.2.5-1 : poutres gênant le montage des tours
Les tours ont été implantées de manière à éviter au maximum ces poutres.
Conséquence : le plot d’étaiement n’est plus centré sur la poutre de couronnement
à étayer : les poteaux ne reprennent pas tous la même charge
Poutres dans l’emprise des blocs d’étaiement
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J’ai relevé l’excentrement le plus important sur le plot d’étaiement côté Sud.
Deux solutions sont envisageables :
Solution 1 : Placer le vérin à l’axe de la poutre Avantage : la poutre ne reprend pas d’effort excentré
Inconvénient : la charge n’est pas répartie uniformément par poteau ce qui peut provoquer un
problème de résistance du poteau
Solution 2 : Rattraper l’excentrement en décalant le vérin au niveau de la poutre de
couronnement
Avantage : la charge reprise est répartie uniformément dans les poteaux des tours
Inconvénient : la poutre reprend un effort de torsion
Vérin décalé
Axe de la poutre de couronnement
Figure 3.4.2.5-2 : Décalage du vérin permet une répartition équivalente de la charge sur les poteaux
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Solution 1 : Placer le vérin à l’axe de la poutre
Figure 3.4.2.5-3 : Valeur d’excentrement relevée côté SUD
En bleu, la poutre de couronnement sous laquelle vient se positionner l’étaiement.
Par rapport au plan initial, l’excentrement en phase travaux est donc égal à :
e =23 – 10,8 = 12,2 cm
Implantation du plot d’après le plan
Implantation du plot en phase travaux
Descente de charge sur le plot :
60 300 daN
Descente de charge sur le plot :
60 300 daN
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Incidence de l’excentrement
Le raisonnement s’effectue sur 8 poteaux reprenant la descente de charge de 60 300 daN.
Nota : en bleu, la poutre de couronnement
Figure 3.4.2.5-4 : Descente de charge de 60 300 daN côté SUD
D’après le plan : poutre de couronnement centré sur le plot d’étaiement :
Charge par poteau - plot étaiement Sud-Est - SITUATION INITIALE
Charge due à Valeur (daN) Nombre de
poteaux concernés
Charge par poteau (daN)
Coupole + maçonnerie 60300 8 7537,5
HEB 180 (longueur = 1,50m) 76,8 2 38,4
HEB 300 (longueur = 1,50m) 175,5 2 87,8
2 HEB 300 (longueur = 3m) 702 8 87,8
Plaque de répartition 56,52 8 7,1
TOTAL 61254,3 7758,5
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En situation de travaux : plot d’étaiement excentré de 12,2cm vers l’intérieur :
Figure 3.4.2.5-5 : Poteaux surchargés en situation de travaux
Charge par poteau - plot étaiement Sud-Est - SITUATION TRAVAUX - Excentrement relevé = 12,2cm
Charge due à Valeur (daN) Excentrement (cm) Poteaux
concernés par l'excentrement
Charge par poteau concerné par
l'excentrement (daN)
Coupole + maçonnerie 60300 12,2 4 9376,7
HEB 180 (longueur = 1,50m) 76,8 0 2 38,4
HEB 300 (longueur = 1,50m) 175,5 0 2 87,8
2 HEB 300 (longueur = 3m) 702 0 8 87,8
Plaque de répartition 56,52 0 8 7,1
TOTAL 61254,3 9597,6
Les poteaux les plus chargés reprennent une charge de 9597,9 daN.
Cette valeur est légèrement inférieure à la charge que peut reprendre un poteau d’une tour MT100
(10000 daN).
Cependant, au vu de la hauteur (environ 23 mètres), la norme NF P 93-550 préconise de considérer
des charges supplémentaires dues :
Aux imperfections et imprécisions de montage : 4% de charge supplémentaire à rajouter
Aux efforts secondaires : 6% de charge supplémentaire à rajouter
Descente de charge sur le plot :
60 300 daN Poteaux surchargés
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Avec ces considérations, les poteaux les plus chargés reprennent :
9597,6 + (0,04 + 0,06) x 9597,6 = 10557,4 daN > 10 000 daN
Conclusion : Les tours d’étaiement ne peuvent pas reprendre la surcharge induite par
l’excentrement.
Solution 2 : Rattraper l’excentrement en décalant le vérin au niveau de la poutre de
couronnement
Cette solution a été proposée au Bureau d’Etudes OTE.
La poutre de couronnement ayant été réalisée avant l’étaiement, elle n’a pas été ferraillée pour
reprendre l’effort de torsion induit par cet excentrement.
Conclusion : La poutre couronnement ne peut pas reprendre la surcharge induite par
l’excentrement.
Solution retenue : mélanger les 2 variantes en décalant le vérin de 6 cm par rapport à l’axe
de la poutre
Conséquence pour la poutre : l’effort de torsion induit par ce décalage peut être repris pour
la poutre d’après le bureau d’Etudes OTE
Conséquence pour les tours :
Charge par poteau - plot étaiement Sud-Est - SITUATION TRAVAUX - Excentrement abaissé à 6 cm
Charge due à Valeur (daN) Excentrement (cm) Poteaux
concerné par l'excentrement
Charge par poteau concerné par
l'excentrement (daN)
Coupole + maçonnerie 60300 6 4 8442,0
HEB 180 (longueur = 1,50m) 76,8 0 2 38,4
HEB 300 (longueur = 1,50m) 175,5 0 2 87,8
2 HEB 300 (longueur = 3m) 702 0 8 87,8
Plaque de répartition 56,52 0 8 7,1
TOTAL 61254,3 8663,0
En ajoutant les surcharges dues aux imprécisions et imperfections de montage et aux efforts
secondaires :
8663,0 + (0,04 + 0,06) x 8663,0 = 9529 daN < 10 000 daN
La surcharge induite par l’excentrement de 6 cm peut être reprise par les poteaux des tours
d’étaiement.
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Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 79
Poutraison en tête de tours Des profilés métalliques sont disposés dans les fourches pour reprendre la charge de la coupole en
phase provisoire.
J’ai effectué le prédimensionnement des profilés en tête de tour. Il est visible en Annexe 1.4.
Comme les profilés métalliques seront posés par les compagnons du groupement, ce
prédimensionnement n’a que pour but d’appréhender le poids des profilés et d’en tirer les
conséquences (location de matériel de levage pour la mise en place, combien de profilés peuvent
être mise en place sur la plateforme extérieure dont la charge admissible est de 600 daN/m²,…)
Je ne savais pas non plus qui allait fournir les profilés.
Le choix a finalement été effectué par le Bureau d’Etudes MILLS. Il est notamment conditionné par
les profilés métalliques dont ils disposent (en longueur et en section).
BILAN de mes calculs de prédimensionnement pour les plots Nord et Sud
Poutre Profilé Longueur Poids au ml Poids total/poutre Nombre de
poutres/plot
1 HEB 140 1,5 33,7 50,55 8
2 HEB 160 1,5 42,6 63,9 4
3 HEB 220 3 71,5 214,5 4
BILAN de mes calculs de prédimensionnement pour les plots Est et Ouest
CHOIX des profilés après calculs par le bureau d’étude MILLS : plots Nord et Sud
Poutre Profilé Longueur Poids au ml Poids total/poutre Nombre de
poutres/plot
1 HEB 180 1,5 51,2 76,8 8
2 HEB 300 1,5 117 175,5 4
3 HEB 300 3 117 351 4
CHOIX des profilés après calculs par le bureau d’étude MILLS : plots Est et Ouest
Poutre Profilé Longueur Poids au ml Poids total/poutre Nombre de poutre/plot
1 HEB 100 0,5 20,4 10,2 8
2 HEB 160 1,5 42,6 63,9 4
3 HEB 200 1,75 61,3 107,275 4
4 HEB 260 3 93 279 16
Poutre Profilé Longueur Poids au ml Poids total/poutre Nombre de poutre/plot
1 HEB 160 0,5 42,6 21,3 8
2 HEB 180 1,5 51,2 76,8 4
3 HEB 300 1,75 117 204,75 4
4 HEB 300 3 117 351 16
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Conclusion
Les profilés finalement choisis par le bureau d’études sont surdimensionnés.
Cela a des conséquences sur le poids des poutres et donc sur leur mise en place dans les fourches :
Par mesure de sécurité, seuls 2 profilés HEB 300 de longueur 3m seront posés sur la
plateforme de réception extérieure
Il faudra également limiter le nombre de profilés sur le plancher en verre du dôme.
La mise en place des profilés se fera à l’aide de plateau pour les déplacer sur le plancher
métallique et de palans pour les mettre en place.
3.4.3 Mise en charge par vérinage (phase provisoire)
Dès lors que l’étaiement est monté et que les profilés en tête des tours sont posés dans les fourches,
une première phase de vérinage est réalisée.
3.4.3.1 But d’une telle opération
Comme évoqué dans la deuxième partie du rapport, le point important d’une reprise en sous-œuvre
est d’effectuer un transfert de charge correct afin de ne pas perturber la structure reprise.
Le transfert de charge s’effectue ici par vérinage.
L’opération consiste à transférer les charges de la coupole sur les tours d’étaiement afin de
permettre la démolition de tout le système porteur existant (voûtes, poteaux,…). Le vérinage permet
d’être sûr que l’ensemble des charges transitent par le vérin puis les tours.
En exagérant légèrement, les poteaux de la structure sont soulagés du poids de la coupole. Ils
peuvent être ensuite être démolis sans risque pour la stabilité d’ensemble de la structure.
La mise en charge de la coupole et de la maçonnerie sous-jacente a également pour but de faire
tasser tous les éléments entre le fond de fouille de la fondation et la poutre de couronnement.
Eléments susceptibles de tasser lors de la mise en charge
Les tours d’étaiement en raison de l’élasticité de l’acier
Le sol sous la fondation
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Tassement des plots d’étaiement
Les tours d’étaiement subissent un tassement lors de la mise en charge. Celui-ci est dû à
l’écrasement de l’acier de rigidité EA/L.
Selon la norme NFP 93-550 relative à l’étaiement, le tassement des tours est donné par la formule :
Avec :
T : tassement en cm
P : poids propre des poteaux + descente de charge par poteau en daN
L : hauteur de la tour en cm
E : module d’élasticité de l’acier (matériau constitutif des tours). E= 2 100 000 daN/cm²
S : section du poteau en cm²
L’estimation du tassement des plots d’étaiement est disponible en Annexe 1.5.
Conclusion :
Le tassement des plots est relativement conséquent.
Pour le plot Est & Ouest : T= 2cm
Pour le plot Nord et Sud : T= 1,81 cm
Tassement du sol sous la fondation
Après discussion avec le bureau d’Etudes et le service travaux, celui-ci a été considéré négligeable car
presque nul.
En effet, la fondation est ancrée dans le bon sol (graviers).
Cependant, pour en être sûr et pour connaitre un ordre de grandeur du tassement, j’ai calculé sa
valeur en me basant sur l’étude géotechnique d’avant projet et les résultats de l’essai
pressiométrique au niveau du dôme.
Le calcul du tassement estimé est disponible en Annexe 1.6.
Conclusion :
L’estimation confirme l’hypothèse du bureau d’études.
En effet, la valeur du tassement est d’environ 0,4 mm par plot d’étaiement.
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3.4.3.2 Choix du type de vérin
Trois types de vérin pourraient être utilisés pour le transfert de charge
Vérins de tête intégrés au tour
Vérins hydrauliques à piston
Vérins plats (type Freyssinet®)
Vérins de tête intégrés au tour
La première solution consisterait à mettre en charge les tours à l’aide des vérins de tête intégrés.
Le transfert de charge s’effectuerait en sortant au fur et à mesure les vérins jusqu’à ce que la charge
de la coupole soit reprise.
Figure 3.4.3.2-1 : Vérins de tête des tours MILLS©
Avantages
Simplicité
Pas de raccordement de flexible
Economie
Inconvénients
Difficulté à sortir le vérin avec le poids des profilés en tête
Non adapté pour reprendre une charge si importante
Fiabilité : aucun moyen de contrôle que le transfert de charge soit bien effectué => danger
pour la structure
Simultanéité de la mise en charge
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Vérins hydrauliques à piston
La deuxième solution consiste à utiliser des vérins hydrauliques classiques.
Le choix entre vérins galette et vérin classique n’est pas une contrainte. La hauteur de l’espace libre
entre le bas de la poutre de couronnement et le haut des profilés pouvant être adaptés selon le
besoin (réglage de la sortie des vérins de pied des tours, réglage du niveau coulissant).
Le choix entre les deux peut-être orienté pour une question pratique d’amenée du matériel à 24m de
hauteur (vérins galettes plus légers).
Ce type de vérin intègre un écrou de sécurité permettant le calage du vérin sans risque de descente
ultérieure même en cas de fuite d’huile.
Avantages
Vérin adapté à la charge à reprendre
Vérin adapté à une situation provisoire
Contrôle de la charge reprise (au moyen de manomètres)
Bonne gestion de la simultanéité de la mise en charge
Location possible
Inconvénients
Prestation qui ne peut être assumé par le groupement : sous-traitance obligatoire Prix
Problème de calage
Variante possible : Vérins hydrauliques à piston avec écrou de sécurité
Il y a trois risques avec des vérins hydrauliques standards :
La gestion de la phase de calage et de la méthode de calage
Perte de charge dans le temps
La possibilité d’une fuite d’huile lors de la période provisoire de reprise de charge de la
coupole : environ 4 mois
Pour pallier au problème de maintien prolongé des charges, il existe des vérins à pistons équipés
d’écrou de sécurité.
Lorsque la charge est reprise, il suffit de serrer l’écrou.
Il n’y a pas de risques de descente du vérin même s’il y a une fuite d’huile au cours de la phase
provisoire.
Inconvénient :
Comme il n’y a pas de calage, les vérins restent en place pendant toute la période provisoire.
Ce paramètre a une incidence sur le prix de la prestation.
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Vérins plats (procédé Freyssinet®)
La dernière solution consiste à mettre en place des vérins plats (procédé Freyssinet).
Comme pour les vérins hydrauliques, ce procédé permet de suivre progressivement la mise en
charge à l’aide de manomètre.
Avantages
Vérin adapté à la charge à reprendre
Contrôle de la charge reprise (au moyen de manomètres)
Léger : mise en place facile
Inconvénients
Moins adapté à une reprise de charge provisoire => risque de fuite d’huile pendant la phase
provisoire de 4 mois
Problème de calage
Si gonflé à la résine ou au coulis, impossibilité d’un retour à la position d’origine => problème
de dévérinage
Type de vérins choisi :
La mise en charge à l’aide des vérins de tête fut très vite rejetée. En effet, il est impossible d’assurer-
vu le contexte de hauteur,…- une mise en charge correct.
De leurs côtés, les vérins plats ne s’adaptent pas bien aux transferts de charges provisoires.
Le type de vérin le mieux adapté reste le vérin hydraulique à piston.
La variante de vérins hydrauliques à écrou de sécurité est certes plus coûteuse (location des vérins
pendant toute la période) mais permet d’assurer un transfert de charge définitif et sans aléas liés à
des pertes de pression ou à un mauvais calage. Cette variante fut finalement privilégiée.
Vérin choisi : vérin hydraulique à
piston avec écrou de sécurité
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3.4.3.3 Choix des vérins
Paramètres à prendre en compte
Dans le choix d’un vérin, il faut prendre en compte :
La capacité de levage du vérin en surévaluant la descente de charge estimée par le BE afin de
prévenir toute erreur de calcul
La course de vérin afin de ne pas être en bout de course et ne pas reprendre totalement la
charge
Sa hauteur lorsque le piston est complètement rentré en gardant quelques centimètres
d’espace pour la mise en place de cales de répartition
Le diamètre maximal du vérin (pour ne pas dépasser des 2 HEB 300 en tête des plots
d’étaiement)
Caractéristiques des vérins côtés SUD et NORD
Paramètre
Descente de charge par vérin 60 300 daN
Descente de charge avec
coefficient de 1,272 360 daN
Tassement du plot d'étaiement 1,81 cm
Tassement du sol sous la
fondation0,04 cm
Espace disponible entre le haut
de la poutre en tête de plot et la
poutre de couronnement
24 cm
Valeur
Plot SUD et NORD
Paramètre
Capacité du vérin 75 t
Encombrement du vérin 21 cm
Course minimale du vérin 5 cm
Diamètre maximale du vérin 60 cm
Valeur Explications
Valeur surévaluée pour prévenir
toute erreur d'estimation des
charges
Espace disponible - épaisseur pour
des cales de répartition
Somme des 2 tassements + marge de
sécurité
Correspond à la largeur des 2 HEB
300 en tête de tour
Caractéristiques minimales du vérin à utiliser pour les plots SUD et NORD
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Caractéristiques des vérins côtés EST et OUEST
Paramètre
Descente de charge par vérin 84 800 daN
Descente de charge avec
coefficient de 1,2101 760 daN
Tassement du plot d'étaiement 2 cm
Tassement du sol sous la
fondation0,04 cm
Espace disponible entre le haut
de la poutre en tête de plot et la
poutre de couronnement
24 cm
Plot EST et OUEST
Valeur
Paramètre
Capacité du vérin 105 t
Encombrement maximal du vérin 21 cm
Course minimale du vérin 5 cm
Diamètre maximale du vérin 60 cmCorrespond à la largeur des 2 HEB
300 en tête de tour
Caractéristiques minimales du vérin à utiliser pour les plots EST et OUEST
Valeur Explications
Valeur surévaluée pour prévenir
toute erreur de calcul
Espace disponible - épaisseur pour
des cales de répartition
Somme des 2 tassements + marge de
sécurité
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Choix des vérins de la société La Savoisienne®
La fiche technique des vérins à piston avec écrou de sécurité figure en Annexe 1.7
Référence
Vérins côté SUD et NORD UB 100 - 50S - To
Vérins côté EST et OUEST UB 160 - 45S -To
Figure 3.4.3.3-1 : Choix des vérins dans la gamme de la société La Savoisienne ©
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Choix des vérins de la société Enerpac®
La fiche technique des vérins à piston avec écrou de sécurité figure en Annexe 1.8
Figure 3.4.3.3-2 : Choix des vérins dans la gamme de la société Enerpac ©
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 89
Vérins finalement choisis pour la phase de vérinage provisoire
La décision prise par le service travaux fut de sous-traiter le vérinage.
En effet, il s’agit d’une opération délicate, devant être réalisée par un personnel habitué à ce genre
de prestation.
Les compagnons du groupement d’entreprise ne sont pas habilités à réaliser de tels travaux.
Dès lors, j’ai consulté la société Freyssinet®, notamment pour avoir des renseignements
supplémentaires sur les vérins plats qui ont fait l’objet de la recherche préliminaire. Je leur ais alors
également parlé de cette opération de vérinage provisoire.
Ils ont confirmé l’emploi de vérin plat hydraulique pour cette phase.
Finalement, les opérations de vérinage provisoire et définitif (voir par ailleurs) leur a été confiées.
Vérins choisis par la société Freyssinet pour l’opération de vérinage provisoire
Pour les côtés EST et OUEST, ils ont utilisés des vérins de leur parc matériel (capacité 200 t).
Pour les côtés NORD et SUD, ils ont utilisés les vérins CLP 1002 de chez Enerpac.
Ce choix confirme mon étude préalable.
Les fiches techniques des deux vérins sont disponibles en Annexe. (Annexe 1.8 pour le vérin Enerpac®
et 1.9 pour le vérin Freyssinet®).
Référence
Vérins côté SUD et NORD CLP 1002
Vérins côté EST et OUEST CLP 1602
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3.4.3.4 Risques liées à l’opération
Les opérations de vérinage comportent toujours une part de risques. D’autant plus qu’il s’agit là
d’une opération atypique puisqu’il s’agit d’une reprise de structure ancienne. L’intégralité des
charges du dôme passera par les 8 vérins et sera reprise par les poteaux des tours d’étaiement.
Il y a deux risques majeurs liés à l’opération :
Une mise en charge trop faible. Celle-ci entrainerait un transfert de charge imparfait et
pourrait s’avérer préjudiciable pour la structure. En effet, une rupture pourrait se produire
au niveau de la liaison entre le noyau interne et le noyau externe du dôme lors de la
démolition des poteaux existants.
Rupture
Figure 3.4.3.4-1 : Mise en charge trop faible
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 91
Une mise en charge trop importante. Celle-ci provoquerait un soulèvement de la structure.
Dans ce cas, la liaison avec le mur externe pourrait céder en raison d’une traction sur
l’extrados.
La situation est contraire au vérinage d’un ouvrage d’art où le soulèvement est nécessaire
(pour changer un appareil d’appui par exemple)
L’opération comporte néanmoins une part d’inconnue.
D’une part, il est délicat d’appréhender le comportement réel d’une structure ancienne. De plus, le
calcul de la descente de charge ne peut être juste à 100%. En effet, il est difficile de quantifier
parfaitement les charges de la structure (masse volumique de la maçonnerie ancienne, ...)
Il s’agit de se situer dans un intervalle où la coupole est reprise mais dans laquelle les 2
comportements décrits ci-dessus sont évités.
Rupture
Figure 3.4.3.4-2 : Mise en charge trop importante
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
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3.4.3.5 Arrêt du levage
Le levage est stoppé lorsqu’une des 3 conditions suivantes est remplie :
Atteinte d’un déplacement de la structure supérieure à 2 mm
Atteinte de l’effort théorique défini par le Bureau d’Etudes
Atteinte de la course maximum des vérins
La dernière condition est à exclure.
En effet, les vérins disposent d’une course suffisamment importante pour pallier à une éventuelle
erreur dans les calculs des différents tassements.
L’annexe 1.10 montre le calcul de la pression hydraulique affichée sur le manomètre si la charge
calculée par le bureau d’étude est atteinte.
3.4.3.6 Paramètres à prendre en compte lors de l’opération de vérinage
Simultanéité de la mise en charge
Afin de ne pas déséquilibrer la structure lors de la mise en charge, celle-ci doit être simultanée aux 8
points.
Comme évoqué précédemment, la charge à reprendre n’est cependant pas identique pour chaque
vérin.
Pour contrôler au mieux la mise en charge simultanée de la structure aux 8 points, deux circuits
hydrauliques seront mis en œuvre, alimentés par la même pompe :
Le premier circuit alimente les vérins dont la descente de charge est de 60300 daN
Le second circuit alimente les vérins dont la descente de charge est de 84800 daN
Tassement théorique 1,85 cm
Course du vérin 5 cm
Tassement théorique 2,04 cm
Course du vérin 4 cm
Côtés Nord et Sud
Côtés Est et Ouest
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3.4.3.7 Moyens de suivi mis en œuvre lors de l’opération de vérinage
Le vérinage de la structure est effectué par pallier avec un double contrôle :
Contrôle du déplacement relatif appui-structure portée
Contrôle du déplacement absolu de la structure
Contrôle du déplacement relatif
Une fine couche de plâtre est appliquée sous les massifs situés sous la poutre de couronnement. La
mise en charge s’arrête lorsque le plâtre fissure.
Contrôle du déplacement absolu
Celui-ci est effectué par un géomètre.
Il vise un point fixe de la structure existante et observe un éventuel déplacement, provoquant l’arrêt
de la mise sous pression.
C’est également lui qui mesure le tassement des tours en ayant pris connaissance des valeurs
théoriques calculées précédemment.
3.4.3.8 Opération de vérinage : 5 mai 2011
Un reportage photo du vérinage provisoire de la coupole est visible en Annexe 1.11.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
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3.4.4 Démolition des porteurs verticaux et des coursives
Lorsque la coupole est soutenue par les tours d’étaiement, l’étape suivante consiste à démolir les
porteurs verticaux.
Cette étape est délicate en raison de la présence des tours. Une chute d’un gravât sur une de celles-ci
pourrait l’endommager et donc être préjudiciable pour la stabilité d’ensemble de la coupole.
La démolition des voûtes, poteaux et coursives se distinguent en deux grandes parties :
Une démolition manuelle à l’outil électroportatif aux endroits proches des tours (partie des voûtes dans l’emprise des tours MILLS®)
Une démolition au BROKK® monté sur un chariot élévateur pour les endroits plus éloignés des tours (poteaux dans les angles notamment)
Figure 3.4.3.8-1 : Démolition des porteurs existants
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Poteaux d’angle
démolis avec le
brokk®
Figure 3.4.3.8-2 : Démolition manuelle aux endroits délicats
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3.4.5 Réalisation des méga-cornières
3.4.5.1 Introduction
L’étape suivante consiste à réaliser les nouveaux porteurs verticaux constitués de voiles en béton
armé en forme de L aux 4 coins appelés méga-cornières.
Ces voiles viennent s’appuyer sur de nouvelles fondations liaisonnées au moyen de stabox® avec
celles créés pour l’étaiement provisoire.
Chaque méga-cornières a une hauteur de 23.87m (niveau haut de la semelle de fondation=137.33
NGF – Niveau bas de la poutre de couronnement=161.20 NGF).
3.4.5.2 Moyen de levage
Au vu des contraintes évoquées précédemment, la grue à tour du chantier ne peut être utilisée pour
la réalisation des cornières (levée du coffrage, mise en place des cages d’armatures,…).
Il est également impossible de rentrer une grue mobile à l’intérieur du dôme au vu de la faible
ouverture disponible (2,50m de large).
Un système de levage propre a donc été imaginé.
Le choix s’est orienté vers l’installation d’une potence fixée à la poutre de couronnement.
Poutre de couronnement
Chariot +
crochet
Support de fixation
Figure 3.4.5.2-1 : Vue en élévation de la potence
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 97
Le support de fixation est installé sur l’excroissance de la poutre de couronnement afin d’avoir un
angle de rotation maximum et de permettre la levée du coffrage entre la méga cornière et le noyau
externe du dôme.
Afin de faciliter son installation, la potence est mise en place avant la démolition du plancher
métallique et des coursives.
Figure 3.4.5.2-2 : Support de la potence fixée sur l’excroissance de la poutre de couronnement
Deux méga-cornières sont réalisées en même temps.
Deux potences sont donc installées préalablement.
Elles seront ensuite démontées puis remontées aux deux autres extrémités afin d’exécuter les deux
autres méga-cornières.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
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3.4.5.3 Système de coffrage
Au vu de la hauteur (23.87m), des levées successives sont réalisées.
Choix du type de coffrage
Outre les moyens d’accès et de levage limités, le paramètre le plus contraignant dans la réalisation
des méga-cornières est le faible espace disponible entre l’extérieur de la méga-cornière et le noyau
externe du dôme.
C’est pourquoi, le choix s’est orienté vers un coffrage grimpant.
L’ensemble formé des trains de banches, des consoles pignons, des passerelles de bétonnage et de
ragréage est monté en un seul tenant pour l’extérieur de la cornière.
(1) Passerelle de bétonnage extérieure
(2) Console pignon extérieure
(3) Passerelle de ragréage extérieure
LEV
EE N
LE
VEE
N-2
LE
VEE
N-1
Figure 3.4.5.3-1 : Coupe avec vue sur les différentes passerelles de travail du coffrage (Paschal©)
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 99
Ainsi entre la levée N et la levée N+1, le phasage se déroule comme suit :
Montée de la partie extérieure jusqu’à la prochaine levée et accrochage dans le sabot
(Coffrage grimpant)
Descente du train de banche intérieur jusqu’au niveau bas du dôme
Montée de la console pignon intérieure jusqu’à la levée N+1
Ferraillage de la levée N+1
Montée du train de banches intérieur et fermeture du coffrage
Bétonnage
Passage à la levée N+2
Spécificité dans l’élévation des méga-cornières
A un peu moins de 9 mètres par rapport au haut de la semelle de fondation, la longueur de la méga-
cornière diminue de 80cm (seulement dans le sens Est-Ouest).
La longueur extérieure de la méga-cornière passe de 3,80m à 3m.
Figure 3.4.5.3-2 : Raccourcissement des méga-cornières (vue en élévation côté SUD)
Ce paramètre a orienté le choix vers des levées de 2,94m afin d’arriver au niveau du renfoncement à
la fin de la levée 3.
D’autre part, des levées de 2,94m permettent d’avoir des blocs de coffrage moins lourd en raison de
la charge limite soulevée par la potence (1,5tonnes)
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
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Optimisation du coffrage
La première idée consistait à changer de console pignon entre la 3ème levée et la quatrième levée.
En plus d’influencer le temps de l’opération (remontage de console avec les trains de banches,…),
cette idée a une conséquence non négligeable sur le prix.
v
Commentaires :
Avant l’optimisation, les consoles pignons 1 et 5 étaient remplacées par des consoles 7 et 8 à
partir de la levée 4.
Après, elles restent pour toute l’élévation de la cornière.
Après optimisation
Levée 4-8
Avant optimisation
Figure 3.4.5.3-3 : Optimisation du coffrage
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 101
Au fil des discussions avec la société Paschal®, nous avons décidé de garder la même console pignon
pour l’ensemble des levées ; seuls les trains de banches en trop seront démontés après la levée 3.
D’autre part, j’ai participé aux discussions sur des détails techniques et de sécurité (largeur de
console, questionnement sur la nécessité de faire tour complet de la méga-cornière avec le
platelage,…).
Au cours des discussions, il fallait sans cesse garder à l’esprit le mode opératoire de la rotation du
coffrage afin de ne pas mettre les compagnons en danger.
Finalement, j’ai commencé à faire le mode opératoire avec le phasage et l’analyse des risques pour
l’opération de réalisation des méga-cornières sur le logiciel Autocad®.
Les diverses discussions avec la société Paschal® ayant duré, les plans définitifs ne me sont que
parvenus fin mai.
Le phasage n’a dont pas pu être terminé.
3.4.5.4 Phasage des travaux
Neuf levées successives permettent d’ériger la méga-cornière depuis la fondation jusqu’au bas de la
poutre de couronnement :
Levée 1 : levée au sol – coffrage traditionnel composé des trains de banches munis des
passerelles de bétonnage
Levée 2 et 3 : Mise en place de la console pignon – Début du coffrage grimpant
Levée 4 : Mise en place de la passerelle de ragréage – cornière réduite de 80 cm vers
l’intérieur
Levée 5 à 7 : Levées semblables à la levée 4
Levée 8 : levée semblable aux précédentes mais sur une hauteur de 2.00 m
Après la levée 8 : descente du coffrage grimpant et des consoles pignons puis démontage de
la potence
Levée 9 : levée avec passerelles de travail spécifiques – coffrage manuportable
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3.4.5.5 Accès aux consoles pignons
Dans l’objectif sécurité du Projet de Fin d’Etudes, je me suis intéressé aux moyens à mettre en œuvre
pour assurer un accès simple, sécuritaire et économique aux consoles pignons lors des levées
successives.
L’importante hauteur (24 mètres au total) représente un point délicat. L’aspect sécurité peut encore
moins être négligé.
La recherche d’une solution ne fut pas si simple que cela puisse paraître lors d’une première
réflexion.
Il a fallut se poser un certain nombre de question au niveau du phasage de la réalisation des méga-
cornières.
Surtout, il a fallut sans cesse garder à l’esprit les nombreuses contraintes du site, notamment
l’interaction avec le rayon balayé par la potence, les levées successives des consoles pignons,…
1ère étape : réflexion pour l’accès en hauteur et son emplacement
La hauteur entre le haut de la semelle de fondation et la poutre de couronnement avoisine les 24
mètres
Dans un souci de confort, la solution d’un échafaudage avec trappes à échelle est éliminée
directement.
L’accès en hauteur ne peut donc se faire que par une tour escalier.
Le nombre d’escalier et leur emplacement
Pour choisir le nombre d’escalier et leur emplacement à mettre en place, il faut considérer les
paramètres suivants :
L’amené des armatures se fera depuis le bas de la méga cornière
Ne pas perturber la surface balayée par la potence
Espace réduit sous la coupole et passage obligé pour un Manuscopic® pour l’amené de
matériel et des armatures
Limiter l’interaction entre la console pignon de coffrage et la tour escalier : possibilité de
collision des consoles lors de leurs montées.
Amarrage des tours escaliers
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 103
Figure 3.4.5.5-1 : Réflexion sur l’emplacement des escaliers d’accès aux consoles pignons
Conclusion :
Au vu de ces différentes contraintes, il faut veiller à :
Limiter le nombre d’escalier (cela a une incidence sur le prix) ;
Les placer de façon à être éloigné du rayon de la potence ;
Rapprocher les tours escaliers des plots d’étaiement pour l’amarrage.
Zone à éviter pour placer la tour escalier
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2ème étape : réflexion sur l’accès aux consoles pignons depuis la tour escalier
Après la première réflexion, l’idée était de placer les tours escaliers contre le plot d’étaiement.
Ceci permettrait de limiter les tours escaliers au nombre de deux : un amarré au plot d’étaiement
SUD et l’autre au plot NORD.
Depuis chaque escalier, il serait possible d’accéder aux consoles pignons de deux cornières.
Ma première idée était d’accéder aux consoles pignons via les tours d’étaiements elles-même.
Cependant, pour des raisons de sécurité lors du montage et pour des soucis de contreventement de
la structure à étayer, les tours MILLS sont faites afin de ne pas pouvoir y pénétrer latéralement
Figure 3.4.5.5-2 : Circuler dans les tours MILLS est très délicat et inconfortable
Finalement, de cette 2ème étape, on peut établir que l’accès se décomposera en deux parties :
Un système d’accès dans le sens de la hauteur : échelier, escalier,…
Un système d’accès horizontal depuis le niveau en question jusqu’à la console pignon du
coffrage
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 105
3ème étape : réflexion sur le système d’accès horizontal
Finalement, après la deuxième réflexion, l’accès aux consoles pignons devrait ressembler au schéma
ci-dessous
Figure 3.4.5.5-3 : Réflexion sur le système d’accès horizontal
J’ai envisagé deux solutions pour l’accès horizontal :
Solution 1 : Placer des consoles d’échafaudages à chaque niveau souhaité
Solution 2 : réaliser un échafaudage toute hauteur
La solution 1 a l’avantage d’être plus simple puisqu’elle évite de monter un échafaudage toute
hauteur. Elle est également plus économique.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 106
Bilan des réflexions
Au fur et à mesure des différentes réflexions et en concertation avec le service travaux et le chef de
chantier principal, j’ai effectué des dossiers de consultation, envoyé aux sociétés spécialisées dans
l’échafaudage :
KAPP Echafaudage
HUSSOR ERECTA
HAKI
MILLS
Ces dossiers comportaient des vues en plan ainsi que des élévations avec les niveaux des consoles
pignons au fur et à mesure des levées.
Un des dossiers est disponible en Annexe 1.12.
Après discussion avec les entreprises consultées, c’est la solution d’un échafaudage toute hauteur
qui se démarque. En effet, la fixation des consoles aux tours Mills était délicate en raison d’une
incompatibilité des deux matériels.
L’échafaudage toute hauteur permet d’être indépendant des tours.
J’ai également réalisé un tableau de retour de consultation. Cependant, par mesure de
confidentialité, il n’est pas joint au présent rapport.
Figure 3.4.5.5-4 : La solution des consoles fixées aux tours permet de ne pas
mettre en place un échafaudage toute hauteur
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 107
Optimisation de l’accès avec l’entreprise choisie
Lorsque les discussions sur le prix et sur la partie technique étaient avancées, nous avons choisi
l’entreprise qui allait réaliser la prestation.
Lorsque les plans des consoles des coffrages étaient définitifs, il était temps d’optimiser la solution
technique.
La solution définitive est composée de trois types de matériel :
Un accès en hauteur par l’intermédiaire de tour escalier
Un premier accès horizontal par l’intermédiaire d’un échafaudage (toute hauteur) de
circulation
Un deuxième accès horizontal permettant de passer de l’échafaudage aux consoles pignons :
les passerelles
Ces passerelles sont composées de tubes fixés aux plots d’étaiement côtés N et S sur toute la hauteur
et équipées en plancher (de longueur 3 x 1m) sur les deux premiers niveaux de chaque côté (Nord-
Ouest et Sud-Ouest)
La rotation des planchers aux autres niveaux est à la charge du groupement.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 108
Figure 3.4.5.5-5 : Solution définitive retenue
En orange, les tours escaliers
En bleu foncé, les échafaudages toute hauteur
En bleu clair, les passerelles d’accès posé sur les tubes (en rouge)
Le schéma explicatif, envoyé à la société choisie est visible en Annexe 1.13
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 109
3.4.5.6 Spécificités de la dernière levée
Comme évoqué au paragraphe 3.4.5.4, la dernière levée des méga-cornières est spéciale.
Cette spécificité provient essentiellement de l’encombrement de la potence sous la poutre de
couronnement (cf schéma 3452-01).
Avant de réaliser la dernière levée, il est nécessaire de démonter la potence puisqu’elle se trouve
dans l’emprise de la future méga-cornière.
Ce démontage a pour conséquence de ne plus pouvoir monter le coffrage grimpant pour la dernière
levée.
Tous les éléments du coffrage doivent donc être descendus après la levée 8 et avant le démontage
de la potence.
Pour la réalisation de la dernière levée, une solution de Passerelle de Travail en Encorbellement doit
être trouvée.
Cette solution doit être manuportable puisque plus aucun moyen de levage ne sera disponible.
Une solution avec des consoles classiques (à ancrer dans le béton) et des platelages s’avère la plus
adéquate.
L’accès se fera depuis la tour escalier et l’échafaudage toute hauteur. Comme il n’y a plus de
consoles de coffrage, la passerelle d’accès doit former un U autour du bloc d’étaiement MILLS.
Figure 3.4.5.6-1 : Spécificité de la dernière levée
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 110
Pour éviter de monter un échafaudage toute hauteur pour les retours spécifiques à la levée 9, il est
possible de fixer des consoles ou des tubes aux tours.
Le phasage imaginé avant le coffrage de la levée 9 est le suivant :
Fin de la levée 8
Mise en place des consoles de la levée 9 autour de la méga-cornière depuis la console pignon
du coffrage de la levée 8
Descente du coffrage grimpant et des consoles pignons avec la potence
Démontage de la potence
Mise en place du platelage depuis la passerelle de l’échafaudage toute hauteur
La mise en place du platelage sur les consoles s’effectue en seconde phase.
J’ai proposé d’utiliser des planchers d’échafaudages à poser à l’avancement.
Cette solution offre un double avantage : la simplicité et une mise en place en sécurité.
Le calepinage définitif des consoles et des planchers n’a pas encore été réalisé.
3.4.5.7 Importance de l’interaction des différents éléments
La réalisation des méga-cornières fait intervenir un nombre important de matériel rendant très
complexe leur interaction.
Afin d’anticiper au maximum la gêne d’un élément par rapport à un autre, j’ai effectué des plans
d’interaction au fur et à mesure de l’avancée des différentes réflexion sur le matériel (tours escaliers,
passerelles d’accès, coffrage, tours d’étaiement,…).
Le plan final n’est pas encore définitif car tous les choix ne sont pas arrêtés.
J’ai également réalisé le planning de l’enchainement des tâches en essayant d’optimiser les temps
d’intervention de chaque entreprise (rotation de la potence, montage des tours escaliers,…)
Le planning est en Annexe 1.14.
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
Réhabilitation et Mise en sécurité de la Bibliothèque Nationale et Universitaire de Strasbourg 111
3.4.6 Mise en charge par vérinage (phase définitive)
3.4.6.1 Justification du vérinage
Une nouvelle fois, le vérinage est nécessaire afin d’assurer un transfert de charge de la poutre de
couronnement (soutenant la coupole) de l’étaiement aux méga-cornières.
Les charges doivent être transmises aux fondations par ce biais et uniquement par celui-là.
Le simple matage au mortier sans retrait s’avère insuffisant au vu de la charge à reprendre.
Cette mise en charge est également nécessaire car les porteurs verticaux sont réalisés après le
porteur horizontal (la poutre de couronnement). C’est le phasage inverse à ce qui se fait
généralement.
3.4.6.2 Choix du type de vérin
La mise en charge peut-être effectuée au moyen de:
vérins hydrauliques à piston
vérins plats (type Freyssinet®)
Vérins hydrauliques à piston
Avantages
Mise en charge maitrisée
Inconvénients
Calage délicat
Noyage dans le béton impossible car perte du vérin
Vérins plats (type Freyssinet®)
Avantages
Bien adapté au noyage dans le béton
Appuis définitifs
Pas besoin de calage : les vérins sont gonflés par coulis ou résine et restent en l’état
Légèreté du produit : amené du matériel à 24 m assez facile
Inconvénients
Courses relativement faible : procédé de rattrapage de la hauteur à imaginer
Type de vérins choisi
Le calage nécessaire lors de l’utilisation est lié à trop de risques.
Le noyage du vérin dans la méga-cornière permet un transfert de charges maitrisé et effectif. Il n’est
possible qu’avec le vérin plat.
Vérin choisi : vérins plats (type Freyssinet®)
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3.4.6.3 Choix du vérin
Nombre et emplacement des vérins
La question est de savoir combien et comment placer les vérins sur les méga-cornières.
Les discussions avec le Bureau d’Etudes ont abouti sur un nombre de 2 vérins plats par méga-
cornière, à chacune des extrémités, comme le montre le schéma ci-dessous.
Figure 3.4.6.3-1 : Emplacement des vérins plats
Choix du vérin
La descente de charge estimée par le bureau d’études est de 105t par vérin.
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Figure 3.4.6.3-2 : Tableau des vérins plats standards de la société Freyssinet
Deux paramètres sont à prendre en considération pour ce vérinage :
Vérin adapté : vérin plat de diamètre 350 mm et de course 25mm ayant une force nominale de
1460 kN
Paramètre
Descente de charge par vérin
plat 105 000 daN
Descente de charge avec
coefficient de 1,2126 000 daN
Epaisseur de la méga-cornière 60 cm
Paramètres à prendre en compte
Valeur
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Le fait de noyer le vérin permet de le couler directement dans un bloc béton.
C’est l’application qui est réalisée dans ce genre de cas.
Le remplissage peut s’effectuer au moyen de résine époxyde ou au coulis spécial sans retrait.
La deuxième solution est néanmoins plus économique et offre des performances égales.
Vérin choisi par la société Freyssinet : vérin plat de 420mm de diamètre et de course 25mm ayant une
force nominale de 2270 kN.
Choix de la méthode de vérinage
La question qui s’est posé lors des discussions est de déterminer à quel moment et comment il fallait
vériner.
1ère solution
La solution de base est de réaliser les méga-cornières jusqu’à la dernière levée incluse mais laisser un
espace –d’environ 10cm - entre la poutre de couronnement pour placer le vérin et réaliser la mise en
charge.
Une fois la mise en charge réalisée, les 10 centimètres seront comblés avec un mortier sans retrait
afin de transférer les charges sur toute la surface de la méga-cornière.
Figure 3.4.6.3-3 : Vérin plat noyé dans un bloc-béton
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Figure 3.4.6.3-4 : 1ère
solution de vérinage
Avantages
Dispositif simple à mettre en œuvre
Charge appliquée sur toute la méga-cornière à la fin de matage au mortier sans retrait
Inconvénients
Bétonnage de la dernière levée en 2 fois
Solution impossible solution en raison des armatures assurant la continuité entre la poutre
de couronnement et la méga-cornière – de longueur 1,20m
La mise en charge à ce moment là ferait fissurer le béton sous-jacent et allongerait
l’armature.
Figure 3.4.6.3-5 : Impossibilité de la solution 1
MEGA CORNIERE
MEGA CORNIERE
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2ème solution
La deuxième solution consiste à vériner avant le bétonnage de la dernière levée.
Pour se faire, il faut mettre en place un dispositif rattrapant la hauteur entre le vérin et la poutre de
couronnement.
Une des solutions consiste à créer des camarteaux métallique entre les deux.
Figure 3.4.6.3-6 : 2ème
solution de vérinage
Pour assurer le non-renversement lors du vérinage, les camarteaux seraient vissés dans la poutre de
couronnement.
Il est plus judicieux de placer le vérin plat entre le camarteau et la méga-cornière.
En effet, les barres de liaison entre la poutre et la méga-cornière sont dans l’emprise du vérin plat.
Comme elles ont une longueur de 1,20, l’idée est de placer le vérin juste en-dessous de celles-ci et de
percer le camarteau afin de passer les barres à travers.
Bilan à ce jour
La solution définitive n’a pas encore été arrêtée. La discussion porte également sur le ferraillage de la
méga-cornière dans cette configuration (camarteau en remplacement des armatures à ce niveau ?).
La mise en charge interviendra à la mi-août.
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4 Démarches Qualité et Sécurité sur les opérations de reprises en sous-œuvre
4.1 Démarche Qualité
Depuis quelques années, le monde de la construction a pris conscience qu’un système de
management défaillant ou non optimal avait des répercussions sur la qualité finale des produits et
des services ainsi que sur les performances de l’entreprise et son image de marque.
C’est la raison pour laquelle toutes les entreprises de construction de grande envergure sont entrées
dans une démarche qualité et ont effectué une demande volontaire de certification ISO.
4.1.1 La création de fiches
Dans le cadre des reprises en sous-œuvre du chantier, j’ai proposé au service travaux de mettre au
point des fiches Qualité sur les interventions en question.
En effet, en parcourant le Plan d’Assurance Qualité du chantier, je me suis rendu compte qu’il
n’existait aucune fiche en rapport avec les opérations en sous-œuvre.
Ainsi, j’ai créé quatre fiches :
Fiche de contrôle sur la création d’ouverture par la technique des 2 demi-poutres
Fiche de contrôle sur la création d’ouverture par la technique du chevalement
Fiche de contrôle – Mise en place d’un ouvrage provisoire : Etaiement
Fiche de contrôle du vérinage
Les fiches figurent en Annexe 2.1, 2.2, 2.3 et 2.4.
4.1.2 Objectifs des fiches créées
Le premier objectif d’une fiche Qualité est de mettre en lumière des points critiques dans la
réalisation d’une opération.
La connaissance des points critiques et surtout leur contrôle permet de limiter au maximum les
erreurs.
Par exemple pour la création d’ouvertures, les points critiques sont essentiellement de deux types :
les dimensions de l’ouverture
le matage
Ces fiches ont pour but d’être intégrées au Plan d’Assurance Qualité du chantier.
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Les fiches sont ensuite remplies par le conducteur de travaux responsable du suivi Qualité.
Au-delà du chantier, ma volonté concernant ces fiches était que les deux entreprises du groupement
puissent les réutiliser lors de chantiers ultérieurs.
Ainsi, dans leur conception, j’ai pris en compte cet aspect.
4.1.3 Exemple de fiche : création d’ouverture par chevalement
Elle se compose de trois grandes parties :
Présentation des caractéristiques générales (localisation de l’ouverture, références à des
plans, des modes opératoires)
Les différentes étapes de la réalisation de l’ouverture avec les points d’arrêts
Exemple de la troisième étape
A chaque point d’arrêt correspond une case conforme et non conforme. La conformité a pour
référence un plan, une note de calcul, un contrôle visuel, …
En cas de non-conformité et si celle-ci peut être résolue sans rédaction d’une fiche de non-
conformité, une correction peut-être trouvée et doit être mentionnée sur la fiche.
Par exemple, en cas de non planéité du sommier, il est possible de rattraper le défaut en coulant un
léger lit de mortier sans retrait.
Point d’arrêt : planéité du sommier Exemple de correction si non conforme :
coulage d’un lit de mortier sans retrait
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La validation de la création d’ouverture
Celle-ci est accordée par une personne compétente ayant le suivi de la fiche (chef de chantier,
conducteur de travaux,…).
4.2 Démarche Sécurité
De nombreux moyens sont mis en œuvre pour assurer la sécurité de toutes les personnes qui
interviennent sur un chantier.
Ces moyens, qu’ils soient humains, financiers ou techniques sont présents dès la phase de
préparation du chantier.
On les retrouve notamment dans le Plan Particulier de Sécurité et de Protection de la Santé.
4.2.1 Objectifs du PPSPS
Le PPSPS, rédigé en prenant compte du Plan Général de Coordination établi par le coordinateur SPS,
a trois objectifs principaux :
Il concrétise l’ensemble de l’analyse des travaux à exécuter avec les moyens qui s’y
rattachent (méthodes, matériels, formations, prévention)
Il fournit un support pédagogique pour former les acteurs du chantier en y intégrant la
Prévention
Il fournit la preuve devant les tribunaux que l’entreprise a bien rempli ses obligations en
matière de Sécurité et de Protection de la Santé.
4.2.2 Les Avenants au PPSPS
Toutes les phases de travaux ne peuvent être abordées dans la rédaction du PPSPS en amont d’un
chantier important.
Un chantier atypique comme celui sur lequel j’ai réalisé le Projet de Fin d’Etudes a connu des
évolutions dans le choix du matériel, des matériaux et du mode opératoire.
Lorsque de nouveaux modes opératoires sont arrêtés, il y a lieu d’établir des avenants au PPSPS afin
de présenter les risques inhérents aux opérations et les moyens de prévention mis en œuvre.
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4.2.3 Contenu d’un avenant au PPSPS
Les avenants contiennent principalement une analyse de risque sur une opération particulière.
La loi du 31 décembre 1991 impose aux chefs d’entreprise d’évaluer les risques pour la santé et la
sécurité des salariés. L’analyse de risque est composée de trois parties principales :
Les risques dus à l’exécution des propres travaux de l’entreprise
Les risques importés (dus aux autres intervenants ou aux contraintes du site)
Les risques exportés vers les autres intervenants
Chaque partie dispose d’un tableau composé de trois colonnes et dans lequel est exposé une étape
de la réalisation d’une opération puis on identifie le risque lié à cette étape et enfin on définit la ou
les mesures de prévention mises en œuvre lors de l’exécution des travaux.
Exemple :
Tâche
Risque
Prévention
Sciage
Poussières
Port obligatoire de masques – travail à l’humide
Cette analyse de risque, en plus d’être envoyée aux organismes concernés est ensuite présentée au
chef de chantier et aux compagnons lors de ¼ d’heure Sécurité.
4.2.4 Réflexion sur la mise au point d’une trame type d’analyse des
risques
En discutant avec les personnes mettant au point ou exploitant les modes opératoires et les analyses
de risques, j’ai très vite cerné un problème : on retrouve soit trop de texte, soit trop d’images.
L’idée est de combiner les deux sur une même page afin d’en faciliter la compréhension et de mieux
cerner les dangers et les difficultés.
Finalement, l’objet de ma réflexion a aboutit à la définition d’une trame type sur laquelle figure :
Le mode opératoire général de la réalisation d’une opération (étape par étape)
L’analyse de risque de chaque étape composée d’une partie illustrée sur laquelle figure des
pictogrammes (triangle rouge) renvoyant au tableau à trois colonnes évoqué ci-dessus
Des points particuliers qui demande une attention particulière mentionnés par un
pictogramme (triangle orange) et renvoyant à des explications.
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4.2.5 Présentation de la trame imaginée
TÂCHE RISQUE PREVENTION 1.1 Utilisation du matériel
d’échafaudage Basculement - Renversement Vérification du matériel –
Contreventement et stabilisation systématique
1.1 Utilisation du matériel d’échafaudage
Chute de hauteur Installation des garde-corps arrières
1.2 Ferraillage des sommiers Eraflures Port des gants
1.3 Bétonnage des sommiers Atteinte de la peau et des muqueuses
Ports des gants
En relation avec les reprises en sous-œuvre, j’ai effectué deux carnets suivant cette trame pour
présenter le mode opératoire de la création d’ouverture par la méthode des demi-poutres et par
chevalement. Les deux carnets sont visibles en Annexe 3.1 et 3.2.
PARTIE HAUTE - SCHEMA
PARTIE BASSE – TABLEAU d’ANALYSE des RISQUES
Pictogramme orange :
attentions particulières
Pictogramme rouge :
renvoi à la tâche du
tableau
Figure 3.4.6.3-1 : Trame d’analyse des risques imaginée
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4.2.6 Le devenir de la trame
Cette trame n’a pas pour but de remplacer définitivement les documents types de chacune des deux
entreprises.
Elle restera à disposition pour la suite du chantier voir pour d’autres chantiers.
D’autre part, les carnets réalisés pour la création d’ouverture peuvent également être re-exploités
pour des chantiers futurs.
4.2.7 Autorisation de conduite de la potence
La potence, présenté dans la 3ème partie du rapport est destinée à être utilisée par tous les
compagnons lors de la réalisation des méga-cornières.
Cependant, il n’existe aucun CACES ni CAUES pour ce type de matériel.
Néanmoins, comme pout tout type de matériel, l’employeur est amené à former son personnel à son
utilisation (de façon théorique et pratique).
C’est pourquoi, j’ai rédigé une fiche type d’autorisation de conduite de la potence. Je me suis inspiré
de documents existants pour des ponts roulants et je l’ai adapté au cas précis du chantier de la BNU.
Elle est visible en Annexe 3.3 et balaye un certains nombres de points que le formateur (la personne
chargée de l’installation de la potence) devra évoquer.
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Conclusion
’est avec ce projet de 20 semaines que se termine cinq années de formation supérieure et
finalement 20 années de période scolaire.
Dès demain, il faudra s’immerger dans un nouveau quotidien.
Le bilan d’une telle aventure débutée dans les frimas de l’hiver et terminée dans la chaleur estivale
est impossible à résumer en une seule ligne et doit s’effectuer à différentes échelles.
J’ai tout d’abord été amené à m’intéresser à des domaines techniques précis autour d’un sujet - les
reprises en sous-œuvre - dont je ne connaissais quasiment rien.
Sans en être devenu un expert, j’ai pu découvrir de nombreux points tant généraux que spécifiques.
C’est dans cette découverte, cette recherche et cet apprentissage que se situe l’objectif premier d’un
Projet de Fin d’Etudes.
J’ai également découvert le quotidien d’un ingénieur qui consiste à (se) questionner, analyser,
quantifier, organiser mais également apprendre et découvrir.
Quand ces différents paramètres sont mêlés aux contraintes spécifiques d’un chantier, il s’avère
primordial de prendre en compte le maximum de paramètres afin les confronter et d’en retirer
finalement la solution adaptée. Une solution n’est jamais unique mais celle étant la plus simple
s’avère souvent être la meilleure.
Ma satisfaction réside ensuite dans le fait d’avoir participé au quotidien d’un chantier d’envergure.
J’y ai beaucoup appris : tant sur la dimension atypique du projet que sur ses contraintes, ses
difficultés et finalement sur la réflexion d’Equipe qui amènent les solutions.
J’ai aussi pu observer, écouter et dialoguer sur des thèmes non concernés par le sujet du PFE mais
qui me serviront dans un futur proche.
Les 20 semaines étaient également composées de certaines difficultés, essentiellement au début.
Celles-ci résidaient notamment dans la compréhension du projet où se mêlait démolition,
reconstruction et éléments conservés. Par conséquent, il y a eu une période d’adaptation au projet
mais également au sujet du PFE.
A mi-chemin entre le rêve et l’objectif, je faisais également de ce Projet de Fin d’Etudes l’occasion de
créer une passerelle vers mon entrée dans la vie active. Dès le mois d’octobre, j’orientais mes
recherches avec cette idée en tête.
L’entreprise URBAN m’a témoigné de sa confiance en me proposant un contrat. La cerise sur le
gâteau étant de pouvoir continuer sur ce chantier au contact de personnes avec qui j’apprendrai
énormément.
J’aurais dès demain l’occasion de toucher du doigt la fonction vers laquelle je souhaitais me diriger
dès les premiers jours de mon entrée au sein de l’INSA : la conduite de travaux.
Je pourrais alors appliquer les différents aspects techniques abordés au cours du PFE et durant les 5
ans au sein de l’INSA tout en y intégrant les notions nouvelles de gestion humaine et financière.
Je remplirai également les fiches Qualité créées tout en continuant à m’intéresser à la sécurité des
Hommes.
C
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Finalement, je ne perçois pas le diplôme d’ingénieur comme un aboutissement mais comme le début
d’une aventure professionnelle et personnelle dans le secteur le plus ancien de l’Histoire de
l’Humanité et dans lequel, il me reste finalement tout à apprendre.
C’est un domaine vers lequel je souhaite aller depuis mon plus jeune âge. De plus et c’est peut-être
dans cet aspect que se trouve sa quintessence, il s’agit d’un secteur où la dimension humaine occupe
une part prépondérante…
Projet de Fin d’Etudes – 24 janvier -10 juin 2011
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Bibliographie
www.constructalia.fr
www.enerpac.com
ENGEL P., Guide de la réhabilitation avec l’acier à l’usage des architectes et ingénieurs, 2010
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