La Côtière, un ouvrage de grande hauteur

    Publié le 21 juin 2010 par A.M.
    Le viaduc de la Côtière, situé à une trentaine de kilomètres de l'aéroport de Lyon St-Exupéry, est en construction depuis 2008. Cet ouvrage long de 1.210 mètres, portant 6 voies de circulation, permettra à l'actuelle autoroute A432, de franchir un dénivelé de plus de 40 mètres, d'accéder au plateau de la Dombes et de relier l'A40 (Lyon-Genève) à l'A6 au Nord de Lyon. Découverte de cet ouvrage de grande hauteur qui sera mis en service en 2011.
    C'est dans le cadre de l'opération «A432 Les Echets-La Boisse» contournant l'agglomération lyonnaise par le nord-est, que les travaux du viaduc de la Côtière ont été attribués, sous forme d'un marché de conception-réalisation, au groupement Vinci Construction France, Vinci Construction Terrassement, Egis JMT et Lavigne/Chéron, et en association avec Eiffel et Victor Buyck. Ce marché comprend donc la réalisation d'un viaduc et de ses raccordements sud et nord.
    Plus en détail, les grandes étapes phares de la construction se résument au montage des culées et des remblais contigus, l'élévation des piles, reposant sur des semelles et après réalisation des pieux, la réalisation des chevêtres, le poussage des charpentes métalliques, la pose des dalles de béton, puis la mise en place des couches finales de la chaussée.

    Un chantier de 75 millions d'euros

    Ainsi, en ses extrémités, le viaduc prend appui sur la culée C0 sur le versant de la Côtière et sur la culée C16 au sud de la rivière La Sereine. Des plates-formes de terrassement adossées aux culées permettent l'assemblage des tabliers.
    En effet, le viaduc comporte deux tabliers jumeaux totalisant une largeur de 30 mètres. Chacun de ces tabliers est constitué d'une charpente métallique associée à un hourdis supérieur en béton armé. Cette charpente est composée de deux poutres de 3,25 mètres de haut, solidarisées tous les 8 mètres par des poutrelles transversales appelées entretoises. Le hourdis en béton armé n'est pas simplement posé sur la charpente mais liaisonné à celle-ci par des goujons métalliques, appelés connecteurs, soudés sur le dessus des poutres et scellés dans le béton.
    Ces deux tabliers métalliques reposent sur une file unique de 16 piles de 14 à 41 mètres de haut, dont l'espacement varie de 43 à 88 mètres. Chacune des piles est fondée sur 8 à 12 pieux de 1,50 mètre de diamètre et réalisés par forage dans le sol à des profondeurs de 23 à 34 mètres. Ainsi, les charges du viaduc sont reportées sur le substratum mollassique.
    De plus, les chevêtres, qui se situent en tête de piles se caractérisent par des dimensions imposantes, soient 27 x 4 x 5 mètres. Ces derniers supportent les deux tabliers et liaisonnent les deux fûts constitutifs des piles. Leurs deux grands porte-à-faux nécessitent une précontrainte par 4 câbles de forte puissance, soit 4 x 430 tonnes. Leur réalisation, jusqu'à 40 mètres au-dessus du sol, est une véritable prouesse. En effet, un coffrage métallique fixé au sommet de la pile doit reprendre lors du coulage les 850 tonnes de béton frais et d'armatures en acier. Concernant les charpentes métalliques des deux tabliers, elles sont assemblées à l'arrière des culées et sont ensuite poussées par phases successives, de piles en piles : 940 mètres en 6 fois depuis la culée sud et 270 mètres en 3 fois depuis la culée nord. Le poussage s'effectue à l'aide de treuils et d'appuis glissants, c'est-à-dire avec des plaques de téflon et du savon. De plus et sur chacun des tabliers, un hourdis en béton armé est posé sur la charpente métallique, destiné à recevoir la chaussée avec ses trois voies de circulation.
    Ce hourdis est constitué de 648 dalles préfabriquées en usine de 14 x 3,75 mètres et amenées par convoi sur le chantier.
    Enfin, dès 2011, ce viaduc pourra accueillir quelque 15.000 véhicules par jour allégeant ainsi le trafic de cette région.

    FICHE TECHNIQUE

    Maitre d'ouvrage : APRR, concessionnaire et futur exploitant
    AMO et maîtrise d'œuvre générale : Groupement Setec International - Setec TPI
    Groupement de conception et réalisation du viaduc
    Architecture : AOA Lavigne et Chéron
    Ingénierie : Egis Structures et environnement - Vinci Bureaux d'études - Confluence - Paysage Plus
    Travaux : Dodin Campenon Bernard (mandataire) GTM TP Lyon
    Réalisation des dalles : Bonna Sabla
    Durée des travaux : 4 ans
    Date de mise en service : 2011
    Coût de l'ouvrage : 75 millions d'euros HT financés à 100% par APRR

    CHIFFRES CLES

    Ferraillage : 6.300 tonnes
    Charpente métallique : 8.500 tonnes
    Remblai : 250.000 m3
    Surface du tablier : 34.300 m2
    La Côtière, un ouvrage de grande hauteur

    Vue du chevêtre en dessous du tablier métallique

    Vue du chevêtre en dessous du tablier métallique - viaduc cotiere près de lyon
    Vue du chevêtre en dessous du tablier métallique - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    De haut en bas : dalle préfabriquée, tablier métallique et chevêtre en demi-lune.
    Vue du chevêtre en dessous du tablier métallique

    Embase commune qui se divise en 2 "pilettes"

    Embase commune qui se divise en 2 "pilettes" - viaduc cotiere près de lyon
    Embase commune qui se divise en 2 "pilettes" - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Le tablier "se repose" sur 17 appuis, deux culées, C0 et C16 et 15 piles de 14 à 41 m de hauteur. Les piles sont constituées de deux demi-fûts reliés par une embase commune et liaisonnés en tête par un chevêtre. De plus, une précontrainte transversale droite est logée en partie supérieure du chevêtre, elle est constituée de 4 câbles 27T15.
    Les demi-fûts s'évasent progressivement avec un angle constant. Leur jonction se fait en forme d'ellipse. Cette géométrie qui réduit au plus juste la section des appuis, est guidée par le concept architectural : "légèreté et transparence".
    Embase commune qui se divise en 2 "pilettes"

    D'une longueur de 1.210 mètres

    D'une longueur de 1.210 mètres - viaduc cotiere près de lyon
    D'une longueur de 1.210 mètres - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Les deux tabliers bi-poutres, mixtes avec entretoises? ont une longueur de 1.210 mètres sur 16 travées de 43 à 88 mètres de portée. La travée maximale est de 88 mètres au-dessus d'une route départementale. La largeur des tabliers est de 30 mètres.
    Les piles reposent sur des semelles de 12 x 12 x 2,5 m à 14 x 14 x 2,5 m, sous des pieux d'une longueur comprise entre 23 et 34 mètres. Par appuis, il y a 8, 9 ou 12 pieux. 7.300 m3 de béton auront été ainsi nécessaires à la réalisation de tous les pieux.
    La hauteur des poutres est constante de C0 à P11 de 3,25 m.
    La hauteur des poutres est variable linéairement de P11 à C16, de 3,25 m à 1,80 m.
    D'une longueur de 1.210 mètres

    Un tracé en forme de S

    Un tracé en forme de S - viaduc cotiere près de lyon
    Un tracé en forme de S - viaduc cotiere près de lyon
    Le tracé de l'ouvrage est en forme de S formé par deux courbes.
    Un tracé en forme de S

    60.000 m2 de peinture

    60.000 m2 de peinture - viaduc cotiere près de lyon
    60.000 m2 de peinture - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Le tablier métallique de couleur rouge pourpre, une couleur contrepoids au vert de la nature.
    60.000 m2 de peinture

    Chaque dalle pèse 35.833 kg

    Chaque dalle pèse 35.833 kg - viaduc cotiere près de lyon
    Chaque dalle pèse 35.833 kg - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Les dalles qui serviront au tablier ont été fabriquées par l'entreprise Bonna Sabla. Sur un chantier, 5 dalles au maximum peuvent être superposées les unes sur les autres.
    Chaque dalle pèse 35.833 kg

    Des dalles de 14,14 m par 3,75 m

    Des dalles de 14,14 m par 3,75 m - viaduc cotiere près de lyon
    Des dalles de 14,14 m par 3,75 m - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Des dalles de 700 mm d'épaisseur.
    Des dalles de 14,14 m par 3,75 m

    Une dalle pesant plus de 30 tonnes

    Une dalle pesant plus de 30 tonnes - viaduc cotiere près de lyon
    Une dalle pesant plus de 30 tonnes - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Pose d'une dalle préfabriquée d'un poids de plus de 35 tonnes.
    Une dalle pesant plus de 30 tonnes

    Le viaduc a été conçu pour résister à une accélération sismique de l'ordre de 1m/s2

    Le viaduc a été conçu pour résister à une accélération sismique de l'ordre de 1m/s2 - viaduc cotiere près de lyon
    Le viaduc a été conçu pour résister à une accélération sismique de l'ordre de 1m/s2 - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    La conception de cet ouvrage anticipe la nouvelle règlementation européenne des Eurocodes : codes de construction appelés à remplacer les règlements nationaux existants.
    Le viaduc a été conçu pour résister à une accélération sismique de l'ordre de 1m/s2

    Clavage - La Côtière, un ouvrage de grande hauteur

    Clavage - viaduc cotiere près de lyon
    Clavage - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    A l'aide d'une pompe à béton, bétonnage du clavage des dalles.
    Clavage - La Côtière, un ouvrage de grande hauteur

    Mortier de remplissage fluide

    Mortier de remplissage fluide - viaduc cotiere près de lyon
    Mortier de remplissage fluide - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Finition manuelle du bétonnage du clavage.
    Mortier de remplissage fluide

    Fournisseur de béton sur ce chantier

    Fournisseur de béton sur ce chantier - viaduc cotiere près de lyon
    Fournisseur de béton sur ce chantier - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Plus de 40.000 m3 de béton sont nécessaire sur ce chantier.
    Fournisseur de béton sur ce chantier

    Un autre viaduc côtoie La Cotiêre

    Un autre viaduc côtoie La Cotiêre - viaduc cotiere près de lyon
    Un autre viaduc côtoie La Cotiêre - viaduc cotiere près de lyon © A.M.
    Parallèlement à ce viaduc, le viaduc LGV avec tablier béton, pile verticale et anguleuse.
    Un autre viaduc côtoie La Cotiêre
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