Conception parasismique de piles de ponts constituées d'éléments préfabriqués

«RÉSUMÉ: L’accroissement constant des densités de population et donc du trafic routier, combiné au vieillissement des infrastructures routières telles que les ponts arrivant pour bon nombre à la fin de leur vie utile, implique des besoins rapides et efficaces pour la construction ou reconstruction des structures. C’est dans cette optique que le concept de Construction Accélérée de Ponts (CAP) a vu le jour. Bien que ce concept soit revendiqué depuis plusieurs décennies, c’est dans les vingt dernières années que sa popularité a grandi de manière exponentielle. Avec sa popularité, les techniques utilisées ont aussi évolué, et ce notamment grâce au développement de nouveaux matériaux innovants tels que les Bétons Fibrés à Ultra-hautes Performances (BFUP). Le BFUP, ce matériau aux comportements et propriétés exceptionnels pour un béton, n’est pas développé pour remplacer le béton ordinaire, car il s’agit d’un matériau coûteux, mais il doit être utilisé en combinaison avec les bétons ordinaires. Dans la construction accélérée de ponts, ce béton peut par exemple être utilisé dans les joints d’assemblages des éléments préfabriqués, joints qui représentent souvent des zones critiques pour les structures face notamment aux efforts sismiques. Aussi, le BFUP est un matériau formidable pour la réhabilitation, c’est ainsi que des travaux ont été réalisés à Polytechnique Montréal, montrant l’efficacité du BFUP dans la réhabilitation de piles de ponts. La réhabilitation consistait à substituer le béton normal par du BFUP dans la zone de chevauchement des armatures à la base de la pile. Ces essais ont montré des résultats plus que satisfaisants et ont donné naissance à un programme de recherche, toujours à Polytechnique Montréal, dont le but est le développement de piles et culées de ponts entièrement conçues à partir d’éléments préfabriqués permettant de rencontrer les performances parasismiques attendues par les normes canadiennes. Pour les piles de ponts, le concept repose sur une connexion en BFUP entre la colonne et la semelle.»

Abstract

«ABSTRACT: The constant increase in population density and thus road traffic, combined with the aging of road infrastructure such as bridges reaching the end of their service life for many, implies rapid and efficient needs for the construction or reconstruction of structures. It is in this context that the concept of Accelerated Bridge Construction (ABC) has emerged. Although this concept has been advocated for several decades, its popularity has grown exponentially in the past twenty years. Along with its popularity, the techniques used to have also evolved, notably through the development of innovative materials such as Ultra-High-Performance Fibre-Reinforced Concretes (UHPFRC). UHPFRC, a material with exceptional behaviour and properties for concrete, is not developed to replace ordinary concrete as it is costly. Instead, it should be used in combination with ordinary concrete. In accelerated bridge construction, for example, concrete can be used in the joints of prefabricated elements, which often represent critical areas for structures, particularly in seismic conditions. Additionally, UHPFRC is a remarkable material for rehabilitation. Work carried out at Polytechnique Montréal demonstrated the efficiency of UHPFRC in rehabilitating bridge piers. The rehabilitation involved replacing normal concrete with UHPFRC in the overlapping area of the bar at the base of the pier. These tests showed highly satisfactory results and led to a research program at Polytechnique Montréal aimed at developing bridge piers and abutments entirely designed from prefabricated elements to meet the seismic performance expected by Canadian standards. For bridge piers, the concept relies on a UHPFRC connection between the column and the base, both of which are prefabricated elements.»