Dans un estuaire au relief assez bas de montagnes rabotées, les autorités ont choisi un pont placé proche de l’eau, excluant haubans ou systèmes suspendus. Les objectifs environnementaux du projet ont conduit à pousser le tablier réalisé sur la rive nord. Les Écossais ont multiplié les objectifs de respect et de développement de la vie naturelle jusqu’aux oies cendrées et aux loutres !
Le fleuve Forth coule dans la région la plus peuplée de l’Écosse entre Glasgow et Édimbourg. Côté mer du Nord, la circulation automobile passe par un spectaculaire pont suspendu proche d’Édimbourg, parfois fermé pour cause de grand vent. Le trafic est reporté vers Kincardine, ville de 12 000 habitants. Le pont datant de 1936 accuse son âge et sa largeur de seulement deux voies. La structure urbaine de rues peu larges accentue les bouchons avec 25 000 véhicules par jour.
Avant de rénover l’ancien pont, Transport Scotland a choisi de construire un nouveau pont et de réaliser une déviation de la ville par l’ouest. Vinci Construction grands projets et Morgan Est se sont associés pour la sixième fois (cumulant 700 millions de livres, soit plus d’un milliard d’euro partagé) et pour le quatrième pont, à parts égales pour réaliser l’ouvrage.
Un grand objectif environnemental
L’estuaire de la Forth est classé en zone spéciale protégée (SPA) et site d’intérêt scientifique (SSSI). Dès juin 2006, à peine le projet démarré, les équipes de Vinci Construction grands projets et Morgan Est ont fait approuver la conception de l’ouvrage et les méthodes de construction par le Scottish natural heritage (SNH). Études à l’appui, l’impact du projet a été analysé sur la géomorphologie, l’hydrologie et l’écologie notamment quant à la population, les vols et l’habitat des oiseaux migrateurs dont les oies cendrées. « Afin de ne pas perturber la vie de ces oiseaux sur le long terme, nous ne sommes autorisés à travailler que pendant deux périodes hivernales consécutives précise Pierre Villard. D’où un planning au cordeau allant de septembre à mars inclus.
De plus, afin d’éviter au maximum l’exécution de travaux au-dessus du fleuve, Vinci et Morgan ont rempli les exigences du client en optant pour le poussage du tablier d’un seul côté. Plusieurs méthodes destinées à perturber le moins possible l’environnement, dont une passerelle piétonne, ont été mises au point pour la réalisation des fondations et des piles. Au cœur de ces méthodes inédites, le directeur de travaux Emmanuel Launay confie : « Le SNH a beaucoup apprécié notre approche ».
L’accès nord du pont se situe sur le terrain d’une centrale thermique à charbon désaffectée dont une partie a été restituée à la nature afin de fournir davantage d’habitats et de zones de reproduction aux oiseaux migrateurs. La digue construite au 19e siècle a été reculée de quelques centaines de mètres, exposant le terrain Kennet pans aux courants et marées de l’estuaire. Huit hectares de l’ancien stockage de charbon ont été rendus à la population volatile avec un an d’avance, en août 2007. Ce qui permet « de profiter d’un hiver supplémentaire pour nidifier » relève Pierre Villard.
L’essentiel des terrassements est réalisé à partir de matériaux recyclés, soit 75 000 m3 de remblais issus de cendres volantes des centrales thermiques et de produits des terrils de mines de charbon. Les matériaux de démolition sont concassés sur place et réutilisés pour la construction. Enfin, les matériaux excavés non utilisables sont transformés en remblais paysagers sur le chantier. La démarche est hautement environnementale et économiquement performante compte tenu des taxes qui pèsent sur l’utilisation de matériaux « neufs » issus de carrières. Les déchets font l’objet d’une même attention, avec un double tri : une première fois sur le chantier et une deuxième par un prestataire dans deux usines de recyclage. Simon Hall, le correspondant environnement du chantier, fait les comptes : « En un an, 171 tonnes de déchets ont été recyclés ».
Les aspirations environnementales portent également sur le fait d’employer plus de 70 % du personnel résidant à moins de 24 km du chantier, afin de limiter les émissions de CO2, et la fatigue des compagnons.
Dernier détail révélateur de l’attention extrême portée aux questions environnementales : lors de la conception des réseaux de drainage, des « étagères » ont été prévues pour que les loutres puissent gambader les pieds au sec…
Des piles monopieu
Directeur du projet, John Osborne note que « les 27 piles reposent sur des fondations monopieu dont la partie enterrée représente une hauteur de 6 à 8 m dans des sables compactés ». Francis Guinchard précise : « En travaillant sept jours sur sept et 24 heures sur 24, trois à cinq jours suffisaient pour réaliser un pieu. Les monopieux sont coffrés par des tubes en acier vibrofoncés. Les couches meubles du lit de l’estuaire ont été retirées grâce à une foreuse. Le coulage a recouru à de la bentonite ». Le béton des pieux a été coulé avec une chemise intérieure centrée (hauteur de 3 m pour un diamètre de 1,50 m) qui recueillait les matières naturelles parasites dans un volume dépourvu d’armatures. Calculé par JE Jacobs, le bureau d’études techniques, cet autorecépage est sans conséquence sur la solidité. La plupart des monopieux ont un diamètre de 3 mètres mais là, pour ceux proches du passage des bateaux, il fallait 3,85 mètres.
L’ensemble des pieux et des piles a été réalisé grâce à une barge autoélévatrice Excalibur disposant de 8 appuis relevables et mesurant 60 mètres sur 30, pour un poids de 1 450 tonnes. Elle était équipée d’une grue Demag PC 1200 d’une capacité de 185 t à 20 m et de 50 t à 50 m. Pieux et piles représentent 8 400 m3 de béton et 1 000 tonnes d’armatures, pour une hauteur variant entre 22,5 et 34 mètres selon la profondeur du fond marin. Le béton des piles a été vibré, mais pas celui des pieux. La partie émergée -à marée basse- des tubes est retirée afin de donner un aspect homogène aux pieux et aux piles. Le béton est protégé par des produits d’imprégnation Repell.
Le tablier du pont représente 14 200 m3 de béton, 3 400 tonnes d’armatures et 440 tonnes de câbles de contrainte. Il a été fabriqué sur la rive nord et poussé sur les piles afin de minimiser l’impact environnemental du chantier. Provenant du Portugal, les coffrages s’adaptaient aux différentes longueurs des travées, notamment afin de réaliser les bossages intérieurs aux bons emplacements. Le rodage des équipes a permis de réduire les délais de fabrication de 20 journées pour la deuxième travée à 9 pour la neuvième et 8 à partir de la dix-huitième.
Afin de permettre le glissement du tablier, deux vérins d’une puissance unitaire de 600 tonnes sont fixés sur deux rails en béton placés dans l’alignement des piles. Ils poussent le tablier par pas de 1,20 mètre grâce à des contacts acier inoxydable/téflon. Le coefficient de frottement vaut 2 à 4 % de la masse du tablier : cinq heures suffisaient pour progresser de 45 mètres !
Pascal Graindorge
Glossaire french anglais
Cotraitance : joint venture.
Estuaire du (petit fleuve écossais) Forth : the firth of the Forth.
Ministère écossais des Transports : Transport Scotland.
Oie cendrée : pink footed goose (oie à pattes roses). Au pluriel, geese.
Passerelle piétonne : gang way
Site d’intérêt scientifique : Site of special scientific interest, SSSI.
Zone spéciale protégée : Special protection area, SPA.
Fiche d’identité
Identité du projet : Pont de déviation des routes nationales A876 et A977, à proximité de Kincardine, dans l’estuaire du petit fleuve écossais Forth
Maîtrise d’ouvrage : Transport Scotland
Design du pont : Benaim
Bureau d’études techniques : JE Jacobs, Aberdeen (Écosse)
Entreprises cotraitantes : Vinci Construction grands projets et Morgan Est
Réalisation des pieux : Seacore
Chiffres clés
1 188 m : longueur totale du tablier
16,50 m : largeur du tablier pour trois voies de circulation
26 travées : 21 standards de 45 m, 2 aux extrémités de 36 m, 2 d’approche de 53 m et une pour la navigation de 65 m
5,2 km de voies d’accès au pont, déviation de Kincardine comprise
3,1 km de voies routières annexes
5 km de chaussées pour piétons et vélos
700 000 m3 de travaux de déblaiement
110 000 tonnes de matériaux routiers
120 millions de livres : coût du chantier (160 millions d’euro)
Durée des travaux : de juin 2006 à novembre 2008
Bétons :
• Pieu : C32/40, ciment dosé à 515 kg/m3 comprenant 70 % de pouzzolane ; plastifiant réducteur d’eau et retardateur de prise ; 67 MPa à 28 j
• Pile : C40/50, ciment dosé à 510 kg/m3 comprenant 50 % de pouzzolane ; plastifiant réducteur d’eau et retardateur de prise ; 68 MPa à 28 j
• Tablier : C50/60, ciment dosé à 480 kg/m3 comprenant 36 % de pouzzolane ; plastifiant réducteur d’eau et accélérateur de prise ; 80 MPa à 28 j
