De nombreux ponts européens ont été construits au milieu du 20e siècle et ont aujourd’hui une infrastructure vieillissante. Il en résulte un besoin plus important de maintenance et la nécessité de construire de nouveaux ponts pour mieux répondre à un trafic croissant. L’histoire, les préférences régionales et les types de ponts sont ses facteurs contextuels clés qui influencent le choix des méthodes d’assemblage des matériaux dans la construction des ponts et leur maintenance.

Nous abordons ce sujet en détail ci-après. Ce texte a été extrait du livre blanc Conception, Construction et Maintenance des ponts : Perspectives et bonnes pratiques dans un secteur en mutation rapide, produit par Nord-Lock Group.

BONNES PRATIQUES POUR LA CONSTRUCTION D’UN PONT DE MEILLEURE QUALITÉ

Comparaison entre deux méthodes d’assemblage : le soudage et le boulonnage

De nombreux facteurs doivent être pris en compte pour décider du choix entre soudage et boulonnage pour assembler des éléments de pont. Dans certains cas, les préférences permettent de prendre de bonnes décisions, cependant, il est important de considérer chaque projet séparément afin de prendre la bonne décision.

Un choix difficile à faire

Historiquement, les ponts et autres structures en acier étaient rivetés, comme le Golden Gate Bridge. Ce processus comprend le traitement thermique et le forgeage du rivet, après quoi il est refroidi par un processus appelé recuit. Les rivets ne sont pas très solides individuellement, ce qui signifie qu’il faut en utiliser beaucoup pour assurer la sécurité d’une structure. C’est également un processus lourd qui n’est plus utilisé dans le secteur de la construction de ponts.

Par conséquent, bien que les ponts rivetés ne soient plus construits, les ponts existants qui utilisent des rivets doivent toujours être entretenus. Les boulons sont souvent utilisés pour remplacer les rivets usés et les boulons à haute résistance en particulier sont spécialement conçus pour ressembler à des rivets. La soudure n’est pas une option viable pour maintenir les jonctions des vieux ponts en raison de la dégradation du matériau du pont, qui le rendrait dangereux.

Le boulonnage et le soudage sont actuellement les deux méthodes les plus courantes pour assembler des composants. Lorsqu’il s’agit de choisir la méthode à utiliser, la décision peut donner lieu à des polémiques et varier selon les pays tout autant que lors du choix entre béton et acier. Il convient également de noter que le niveau de qualification en matière de soudage est très élevé dans certains pays, ce qui montre bien que les contextes nationaux jouent un rôle dans le choix des méthodes de construction.

Type de pont

Outre l’influence de la préférence nationale, quelques facteurs importants peuvent déterminer si les pièces doivent être soudées ou boulonnées. Par exemple le type de pont construit – voir infographie.

Pour les grands ponts, on utilise souvent des poutres en caisson creux, car elles absorbent très bien les contraintes de torsion et seul l’extérieur doit être pris en compte lors de la planification de la protection contre la corrosion. L’inconvénient cependant est qu’elles ne peuvent être approchées que d’un seul côté, ce qui rend difficile l’utilisation d’un assemblage boulonné. Le soudage reste donc la méthode la plus logique à utiliser. La tolérance et la compensation des écarts sont également pertinentes sur les grandes struc[1]tures. Il n’y a pas de marges d’erreurs avec les assemblages boulonnés car les boulons doivent s’adapter parfaitement aux trous pré-existants. Le soudage est beaucoup plus flexible, car il permet de compenser des écarts si nécessaire.

Les ponts en treillis, en revanche, peuvent très bien être boulonnés en raison de leurs sections triangulaires imbriquées. Toutefois, la taille doit également être prise en compte et les petits ponts en treillis peuvent éventuellement être soudés sur le site de production et transportés en bloc sur le site de construction. Néanmoins, même si le soudage est la méthode d’assemblage privilégiée, les assemblages boulonnés sont toujours largement utilisés sur le pont. En effet, les structures secondaires telles que les garde-corps et les murs antibruit sont généralement boulonnées. Ces structures primaires (par exemple, les serre-câbles, les appuis, les structures des joints de transition) sont également chargées dynamiquement pour compenser le mouvement du pont.

Les ponts temporaires sont presque exclusivement boulonnés en raison du fait qu’ils sont démontés à quelques années d’intervalle et reconstruits ailleurs. Comme le boulonnage crée un assemblage temporaire, ces assemblages peuvent être facilement démontés et les boulons et rondelles eux-mêmes réutilisés. Comme le soudage crée un joint permanent, il est très compliqué, coûteux et long de l’utiliser sur un pont temporaire. Il faut alors déployer des efforts considérables pour exécuter les soudures, puis les défaire. Ainsi, le boulonnage s’avère être une méthode beaucoup plus efficace et avantageuse.

Efficacité et facilité d’utilisation

L’efficacité et la facilité d’utilisation sont également des facteurs importants à prendre en compte dans le choix entre le soudage et le boulonnage. La décision de réaliser l’assemblage en usine ou sur site en fait partie. Le soudage nécessite souvent un soudeur certifié, un outillage avancé et peut être considéré comme risqué en raison des températures élevées qu’il implique. Il est donc plus rapide et plus facile d’effectuer cette tâche dans une usine où tout est déjà en place. Il est également plus économique de souder en usine en raison du coût élevé de la mise en place d’une installation de soudage et d’essais sur le site, ce qui contribue également à allonger les délais de montage des ponts.

En effet, si les connexions doivent être réalisées sur place, le boulonnage est souvent la méthode la plus facile et la plus efficace. Cela s’explique par le fait que le boulonnage est une opération beaucoup plus contrôlée et qu’il ne crée aucun risque inutile dans un environnement de construction. Les composants sont également faciles à transporter et à installer, car ils ne nécessitent aucun équipement spécial. Dans la plupart des cas, il suffit d’une simple clé dynamométrique portable pour les monter. Le boulonnage présente également l’avantage de ne pas être permanent, contrairement à la soudure, ce qui signifie que les problèmes inattendus sont plus rapides, plus faciles et moins chers à réparer.