Appareils d’appui

Entretien et réparation des équipements d’ouvrages

Appareils d’appui

Introduction

Les appareils d’appui sont des éléments importants de la structure et non des équipements pour lesquels il existe une notion d’usure et de durabilité inférieure à celle de l’ouvrage et que l’on considère alors comme de la matière consommable. A ce titre, on se doit d’apporter tout le soin nécessaire à leur choix, leur qualité, leur conception et leur mise en œuvre. D’autant que le coût du produit lui-même est sans commune mesure avec celui des opérations d’interventions pour soulever la structure, remplacer un appareil déficient et/ou réparer des bossages : un rapport de 1 à 50 est considéré comme un minimum.

Une étude menée par le SETRA, il y a une dizaine d’années, sur les causes d’intervention sur les ouvrages pour la remise en état des appareils d’appui (tous types d’appareils d’appui confondus) a permis de mettre en évidence que les raisons de ces interventions étaient la conséquence des trois facteurs suivant, d’importance (en nombre) globalement équivalente :

Des défauts consécutifs à une qualité des produits défectueuse (corrosion, désadhérisation,…). De ce point de vue, la publication de la norme NF EN 1337 (venant après un important travail normatif et de certification par la marque NF depuis les années 1980) donnant des spécifications précises des produits et le marquage CE sur les appareils d’appui a été un élément allant dans le sens d’une amélioration pour les applications récentes.
Des défauts de pose. Le respect des spécifications du document «Environnement des appareils d’appui en caoutchouc fretté» (référence sous § 2.3) pour les appareils d’appui en caoutchouc ou de la norme NF T 47.816-3 (référence sous le § 1.3) pour les appareils d’appui à pot est une condition sine qua non pour aller dans le sens d’une amélioration de ce point de vue.
Des désordres consécutifs à un dimensionnement erroné (plaque de glissement trop courte, insuffisance de feuillets d’élastomère, dimensions en plan insuffisantes, …). La publication des guides du SETRA (référence sous le § 1.2) devrait permettre d’améliorer sensiblement la situation.

Cependant, malgré les actions évoquées précédemment et progressivement mises en place, il existe tout un parc d’ouvrages anciens comportant des appareils d’appui datant parfois de plusieurs dizaines d’années et dont le vieillissement ou l’adaptation aux conditions actuelles de services de ces ouvrages va nécessiter des remises en état. En outre, il existe de nombreuses causes, comme le vieillissement naturel des produits, un fonctionnement anormal d’une structure (mouvements d’appui, par exemple,) etc., qui seront autant de raisons pour avoir à intervenir en réparation sur des appareils d’appui.

Les appareils d’appui des ouvrages, comme les ponts suspendus, les ponts à haubans et des ouvrages complexes sont hors du domaine visé par ce guide. En effet, il s’agit très fréquemment de dispositifs spécifiques, complexes, uniques qui nécessitent une étude au cas par cas, même si la démarche et certains éléments donnés dans ce document peuvent aider à cette étude. De même, le cas des dispositions anti-soulèvement sort du cadre de ce guide même si les conseils que l’on y trouve peuvent être utiles à une intervention sur ces dispositifs.

> PRECISIONS

Bien que le présent guide appartienne à la famille des équipements, on ne doit pas considérer les appareils d’appui comme un «équipement» tel qu’un joint, une étanchéité, …. En effet, l’appareil d’appui participe directement au bon fonctionnement, voire à la stabilité, de la structure. La preuve en est que certains incidents pouvant mettre en cause cette stabilité de l’ouvrage peuvent conduire à mettre en jeu la responsabilité décennale du constructeur dans le cadre de la loi.

Cette situation ambigüe doit être vue comme la conséquence de leur origine de fabrication : c’est un produit industriel qui est proposé, sur les ouvrages, comme une fourniture. En outre, le fait que leur dépose est possible (plus ou moins facilement !) et que leur pérennité puisse être inférieure à celle de l’ouvrage, entre, fort probablement, en ligne de compte dans cette vision.

Ceci étant, il faut plus y voir des raisons d’opportunité pour que ce guide appartienne à la famille “Equipement” et ceci ne veut pas dire qu’on doit les considérer comme un “équipement“ !

Le lecteur doit considérer que ce guide n’est pas un tout et qu’il doit s’utiliser avec deux autres documents qui viennent la compléter et qui sont :

a) Pour le diagnostic, l’Instruction technique pour la surveillance et l’entretien des ouvrages d’art. Seconde partie : Fascicule 13 «appareils d’appui». SETRA/LCPC. 2002. Référence SETRA : 0230. Référence LCPC : FASC13.
b) Pour la préparation d’un marché, le guide d’aide à l’élaboration d’un DCE (Dossier de Consultation des Entreprises) de changement d’appareils d’appui. SETRA. 2008. Voir § 2.2.7.

Le premier se réfère à l’aspect visite, évaluation des désordres et diagnostic alors que le second traite de la constitution d’un dossier de consultation en vue de préparer un chantier de vérinage et d’intervention sur une ligne d’appui.

C’est pour éviter des redites que, volontairement, le contenu de ces guides n’a pas été repris dans, plus particulièrement, les chapitres 3 et 4 respectivement concernés.

Au sommaire:

INTRODUCTION

1 – DÉFINITIONS.

1.1 – Terminologie
1.2 – Rôle et fonction
1.3 – Les diverses solutions techniques
1.3.1 – Généralités
1.3.2 – Classement selon le critère de déplacement
1.3.3 – Classement sur la base du concept
1.3.3.1 – Appareils d’appui métalliques
1.3.3.2 – Appareils d’appui en élastomère fretté
1.3.3.3 – Appareils d’appui à pot
1.3.3.4 – Appareils d’appui en béton

2 – DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE

2.1 – Normes
2.2 – Guides et documents techniques

3 – AIDE AU DIAGNOSTIC SUR L’ÉTAT ET L’EFFICACITE DES APPAREILS D’APPUI
4 – LES OPÉRATIONS DE RÉPARATION. CHOIX DES PRODUITS ET DES MATERIAUX

4.0 – Généralités
4.1 – Que doit contenir un dossier pour une intervention sur des appareils
4.1.1 – Définition des objectifs de l’opération
4.1.2 – Composition d’un dossier d’ouvrage en vue de son vérinage
4.2 – Les aspects calcul et vérification de la structure
4.2.1 – Principes généraux des transferts de charge
4.2.2 – La technique de vérinage est celle prévue par le projet d’appui structuraux ?
4.2.2.1 – La Note De Calcul jointe à l’appel d’offres (au marché ?) peut-elle être considérée comme correcte et complète
4.2.2.2 – La Note De Calcul est considérée comme insuffisante
4.2.3 – La technique de vérinage est proposée par l’entreprise
4.2.4 – Calcul des possibilités de rotation avec deux lignes de vérins
4.3 – Les technologies de vérinage . .
4.3.1 – Présentation
4.3.2 – Le matériel de levage . . .
4.3.2.1 – Les coins de levage
4.3.2.2 – Le vérin. Principe et différents types
4.3.2.2.1 – Principe
4.3.2.2.2 – Les différents types de vérins
4.3.2.3 – Les pompes
4.3.2.4 – Le fluide
4.3.2.5 – Les tuyauteries
4.3.2.6 – Les organes annexes à un circuit
4.3.2.7 – Les appareils de mesures .
4.3.2.8 – La centrale d’enregistrement et de traitement des données
4.3.2.9 – Le calage de sécurité
4.3.2.9.1 – Les cas d’emploi du calage
4.3.2.9.2 – Les différents types de cales
4.3.2.9.3 – Le cas de levage avec reprise
4.3.2.9.4 – La technique de la boite à sable
4.3.2.10 – La plateforme de travail
4.4 – Le soulèvement
4.4.1 – Présentation générale
4.4.2 – Différentes disposition de vérinage
4.4.2.1 – Présentation générale des différentes dispositions
4.4.2.1.1 – Vérins disposés sur l’appui
4.4.2.1.2 – Vérins disposés sur la face avant de l’appui
4.4.2.1.3 – Vérins disposés sur chandelles en appui au sol
4.4.2.1.4 – Vérins disposés sur des chaises (sur appuis intermédiaires) .
Vérinage sur pile ou culée massive
Vérinage sur pile ou culée composée de fûts isolés
Vérins sur chevêtres en béton armé, béton précontraint
ou métal reposant sur des fûts
Vérins sur consoles bridées sur piles massives ou fûts Vérins sur consoles bridées sur chevêtre
Vérinage sur palée prenant appui sur les fondations de Vérinage sur palée prenant appuis hors de la structure Vérinage sur «chaise» l’ouvrage existante
Vérinage sur niche réalisée sur le sommet de l’appui
4.4.3 – Conduite de l’opération de soulèvement
4.4.3.1 – Opérations préliminaires au soulèvement
4.4.3.2 – Cas des ponts dalle
4.4.3.2.1 – Généralités
4.4.3.2.2 – Stabilité sous les efforts horizontaux
4.4.3.2.3 – Choix des vérins
4.4.3.2.4 – Branchement
4.4.3.2.5 – Branchement de vérins sur une pompe
4.4.3.3 – Cas des ponts à poutres et des ouvrages hyperstatiques .
4.4.3.4 – Cas des vérinages à grandes amplitudes de déplacement
4.4.3.5 – Les interventions sur les appareils d’appui verticaux
4.4.3.6 Les surprises possibles lors d’un vérinage
4.4.4 – Cas particulier d’une intervention sur une section rétrécie de béton
4.5 – Reprise des bossages
4.5.1 – Considérations générales
4.5.2 – Les dispositions types
4.5.3 – Le bossage inférieur
4.5.4 – Le bossage supérieur
4.5.4.1 – Le matage
4.5.4.1.1 – Préparation du coffrage
4.5.4.1.2 – Composition du mortier maté
4.5.4.1.3 – Points particuliers à vérifier
4.5.4.1.4 – Essai de convenance
4.5.4.1.5 – Variante autour de la pose avec mortier maté
4.5.4.2 – Le calage par injection au « pochon »
4.5.4.3 – Le calage par injection
4.6 – Précaution lors du changement d’appareils d’appui en élastomère
4.7.1 – Généralités
4.7.2 – Cas particuliers fréquemment évoqués
4.7.2.1 – Cas d’un désordre sur une plaque de glissement en PTFE
4.7.2.2 – Cas d’un appareil d’appui à rouleau
4.7 – Cas particulier de la réhabilitation ou la réparation d’appareils d’appui métalliques

5 – ESSAIS ET CONTRÔLES

5.0 – Généralités
5.1 – Epreuve de convenance
5.2 – Sur l’opération de vérinage
5.2.1 – Vérification des documents munis de leur visa
5.2.2 – Réception des matériels de vérinage, de calage et de contrôle
5.2.3 – Contrôle de la liberté de déplacement du tablier
5.2.4 – Contrôle des appuis provisoires
5.2.4.1 – Sommier ou chevêtre
5.2.4.2 – Palées
5.2.4.3 – Consoles
5.2.5 – Contrôle de la bonne mise en place des matériels
5.2.6 – Contrôle lors du vérinage
5.2.7 – Contrôle lors du retour à la position définitive (dévérinage)
5.3 – Sur l’exécution des bossages
5.3.1 – Contrôle de l’existence des référentiels
5.3.2 – Contrôle préalable à l’exécution des bossages
5.3.3 – Exécution des bossages
5.3.3.1 – Cas des bossages inférieurs
5.3.3.2 – Cas des bossages supérieurs

6 – HYGIÈNE ET SÉCURITÉ

6.1 – Généralités
6.2 – Utilisation des produits et conditions de chantier
6.3 – Plateformes de travail, manutention d’objets lourds comme les vérins,

7 – GESTION DES DÉCHETS

7.0 – Généralités
– Traitement

8 – PLAN D’ASSURANCE DE LA QUALITÉ

8.0 – Généralités
8.1 – L’opération elle-même
8.2 – Exemple de PAQ

Mots clés en relation avec le guide

Ce guide traite les problèmes et les questions en relation avec les mots clés suivants:

appui
appui néoprène
pont cantilever
plaque de néoprène

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