Conception des réparations structurales et des renforcements des ouvrages d'art : guide méthodologique

Le présent guide, rédigé par un groupe de travail constitué de membres du Cerema et des directions interdépartementales des routes (DIR) expose les pratiques en vigueur dans le MEDDE en matière de conception de réparations structurales et de renforcements des ouvrages d’art. Il propose une adaptation des règlements et règles de l’art utilisés pour le calcul des ouvrages d’art neufs au cas des ouvrages existants. Il rappelle la démarche générale d’élaboration d’un projet de réparation et traite du « calcul et de la modélisation » du projet, en proposant des réponses aux questions récurrentes auxquelles sont confrontés les projeteurs : Quel règlement de calculs et quel règlement de charge utiliser ? Quels coefficients de sécurité retenir ? Comment prendre en compte la connaissance de l’existant et notamment le résultat des mesures et instrumentations ? Quelles caractéristiques retenir pour les matériaux ? Comment tenir compte des pathologies observées ? Quels sont les aménagements et dérogations possibles par rapport à un ouvrage neuf ? Il est complété par des annexes techniques téléchargeables sur le site de la Documentation technique routière française. (Dtrf.fr)

Avant-propos                                                                                                                        Préambule                                                                                                                            Introduction                                                                                                                            La démarche générale d’élaboration du projet de réparation Préambule Les acteurs Le maître d’ouvrage Le gestionnaire L’assistant à maîtrise d’ouvrage   Le maître d’œuvre Le ou les exploitants Les experts Le coordonnateur sécurité Les entreprises Les laboratoires de contrôles Autres acteurs         3. Les différentes phases du processus Découverte du problème Évaluation structurale et nécessité d’un bilan patrimonial   Situation transitoire Détermination des objectifs de la réparation et des scénarios Mise au point du programme Réalisation du projet Mise au point du DCE Jugement des offres La mise au point du marché Les variantes Études d’exécution Réalisation des travaux Réception Constitution du dossier d’ouvrage         4. Résumé : Principales étapes    Les principes généraux des calculs         1. Généralités         2. Bases de justification des réparations et exigences Le contexte normatif Les obligations du maître d’ouvrage - exigences de bases La gestion du risque         3. Application des principes du calcul aux états-limites Quelles sont les situations de projet à considérer ?   Quels états-limites ? Le niveau de sécurité structurale (ELU) d’un ouvrage réparé doit-il être le même que celui requis pour un ouvrage neuf  Le niveau d’aptitude au service (ELS) d’un ouvrage réparé doit-il être le même que celui requis pour un ouvrage neuf ?           4. Prise en compte de la connaissance de l’état de l’ouvrage existant         5 .Variables de base Classification des actions Valeurs caractéristiques des actions Propriétés des matériaux et des produits Données géométriques         6. Analyse structurale   Quels niveaux de calculs Comment prendre en compte la connaissance de l’existant et notamment les désordres et le résultat des auscultations dans l’analyse structurale ? Comment tenir compte de réserves de capacité portante dans l’analyse structurale ? Les différentes méthodes d’analyse et modèles de calcul         7. Vérification par la méthode des coefficients partiels Valeurs de calcul - Quels coefficients de sécurité retenir à l’ELU ? Format des justifications – Combinaisons d’actions ELU Comment prendre en compte la connaissance de l’existant et notamment les désordres et le résultat des auscultations dans les justifications ? Comment tenir compte de réserves de capacité portante dans les justifications ?   Conception des réparations et renforcements des ouvrages en béton         1. Généralités - Application du principe des états-limites Matériaux Durabilité Analyse structurale États-Limites ultimes État-Limite de service         2. Réparations et renforcements structurels des ouvrages en béton Généralités Réparation ou renforcement vis-à-vis des sollicitations normales Réparation ou renforcement vis-à-vis des sollicitations tangentes         3. Conception des réparations et renforcement par ajout de béton         4. Conception des réparations et renforcements par ajout ou             remplacement d’aciers passifs Généralités Réparation ou renforcement vis-à-vis des sollicitations normales Réparation ou renforcement vis-à-vis des sollicitations tangentes                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 5. Conception des réparations et renforcements par matériaux composites collés              Généralités Les référentiels Limitation de la contribution des matériaux composites à la reprise des efforts Caractéristiques des matériaux   Justification des sections en béton vis-à-vis des sollicitations normales Justification vis-à-vis des sollicitations tangentes Errata et commentaires des recommandations provisoires de l’AFGC de février 2011         6. Conception des réparations et renforcements par précontrainte additionnelle Généralités La précontrainte longitudinale La précontrainte transversale   Conception des réparations et renforcements des ouvrages métalliques et mixtes         1. Généralités - Application du principe des états-limites Matériaux Historique des modes d’assemblages et de leurs règles de justification Durabilité Analyse structurale   États-Limites ultimes   État-Limite ultime de fatigue États-Limites de service Le cas des tabliers mixtes 2. Réparations et renforcements structurels des ouvrages métalliques et mixtes                 Le choix de la technique d’assemblage Les transferts de charge, les reprises provisoires d’efforts Réparations et renforcements par ajout de matière Remplacement d’éléments Amélioration vis-à-vis de la fatigue Réparations liées à des chocs sur semelle inférieure   Annexes                                                                                                                         131 Annexe 1 : Bibliographie Annexe 2 : Autres documents relatifs à l’évaluation et à la réparation des ouvrages Annexe 3 : Liste prévisionnelle des annexes électroniques