Pont à haubans vers l’île Russky – une percée dans la construction de ponts en Russie

Points d’article

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• Référence historique
• Paramètres techniques du projet
• Caractéristiques de la construction des pylônes
• Construction d’un système de ponts à haubans
• Installation de la travée centrale
• Parmi les détenteurs du record, mais pas le gagnant principal
• Conclusion

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En Extrême-Orient, ce printemps, la construction de l’un des plus grands ponts à haubans du monde a été achevée. Le nouveau pont traverse le détroit du Bosphore oriental et relie le continent à l’île Russky. En avril 2012, les constructeurs ont achevé le soudage d’une travée de canal de 1104 mètres.

Il s’agit du premier pont de cette taille et de cette construction en Russie. On peut à juste titre l’appeler une réalisation unique des ingénieurs russes, puisque le pont est devenu un champion dans plusieurs indicateurs à la fois: la plus longue travée haubanée au monde (1104 m), les câbles les plus longs (580 m). De plus, il a pris le deuxième plus haut au monde, ses pylônes atteignent une hauteur de 320 m, la longueur totale de la structure est de 3100 m, et la hauteur de la toile principale est de 70 m au-dessus du sol, ce qui permet même aux paquebots les plus encombrants de passer en dessous..

Référence historique

Les autorités de l’URSS dans la première moitié du XXe siècle prévoyaient de construire un pont qui relierait l’île Russky au continent. Pour la première fois, ils ont commencé à en parler en 1939, lorsque le premier projet du pont a été proposé. Mais ensuite, en raison du déclenchement de la Grande Guerre patriotique, les choses ne se sont jamais concrétisées. Plus tard, dans les années 1960, une deuxième tentative a été faite, mais le deuxième projet n’a jamais été mis en œuvre..

Cependant, ce qui n’a pas été fait alors s’est finalement réalisé au 21ème siècle. En 2007, un appel d’offres a été lancé pour développer un projet de pont moderne vers l’île Russky, qui a été remporté par l’ONG Mostovik.

En collaboration avec la plus grande organisation de design de Russie, CJSC Institute Giprostroymost St. Petersburg, l’association de production a commencé son développement. Plusieurs petites entreprises scientifiques russes et étrangères ont également travaillé sur le projet, notamment: Cowi A / S (Danemark), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, NPO Gidroteks, Far Eastern Research Institute Morflot et quelques autres.

Dans le processus de développement du projet, les experts ont examiné plus de 10 options très différentes, parmi lesquelles des projets de ponts suspendus classiques et de ponts à haubans. En conséquence, la préférence a été donnée à la construction du pont à haubans. La conception a été achevée en mars 2008 et a coûté à l’État 643 millions de roubles.

La construction d’un pont à haubans traversant le détroit du Bosphore oriental jusqu’à l’île Russky a commencé le 3 septembre 2008 en préparation du sommet international de l’APEC, qui se tiendra à Vladivostok en 2012. La construction de l’installation s’est achevée au printemps 2012.

Le 22 juin 2012, des tests dynamiques à grande échelle de l’ouvrage ont été réalisés, confirmant sa fiabilité et sa pleine disponibilité opérationnelle..

La construction du pont s’est déroulée dans des conditions assez difficiles. Les travaux ont été compliqués par le régime de température défavorable et les vents violents. Les chutes de température à Vladivostok peuvent aller de -31 ° C à + 36 ° C, la hauteur de la vague de tempête peut atteindre 6 m et l’épaisseur de la couverture de glace est de 70 cm.

Au total, pendant près de 4 ans que la construction a duré, 33,9 milliards de roubles de budget ont été dépensés pour la mise en œuvre de ce projet. Mais ça en valait la peine.

Paramètres techniques du projet

Paramètres du pont

La conception du pont traversant le Bosphore oriental a été développée par des ingénieurs en tenant compte de deux facteurs déterminants:

• La distance la plus courte le long de la zone d’eau à l’intersection du pont est de 1460 mètres et la profondeur du fairway atteint 50 mètres.
• Forte charge de vent dans la zone de construction, ainsi qu’une large gamme de différences de température.

Principaux paramètres techniques du nouveau pont sur le Bosphore oriental:

• Longueur de portée centrale – 1104 mètres;
• Le gars le plus court – 135,771 mètres;
• Le gars le plus long – 579,83 mètres;
• La hauteur des pylônes est de 320,9 mètres;
• Hauteur de l’espace d’échafaudage – 70 mètres.
• La longueur totale du pont est de 1 885,53 mètres;
• La longueur totale du pont avec viaduc est de 3100 mètres;
• 4 voies (2 dans chaque direction);
• La largeur totale de la chaussée est de 21 mètres.

Je tiens à souligner que c’est un projet vraiment ambitieux. Par exemple, pour la construction de travées d’ancrage d’un pont d’une hauteur de soixante-dix mètres, plus de 21 mille mètres cubes de mélange de béton ont été fournis, et la quantité totale de renforcement des travées latérales était d’environ 10 mille tonnes.

Caractéristiques de la construction des pylônes

Pour que le pont soit solide et fiable, 120 pieux forés ont été installés sous chacun des deux pylônes de 320 mètres. Les pylônes ont été bétonnés à l’aide d’un coffrage auto-grimpant unique avec des poignées de 4,5 m.Selon les ingénieurs, une grue a été utilisée pour les trois premières poignées, puis le coffrage a été déplacé indépendamment grâce au mouvement hydraulique d’éléments modulaires spéciaux.

À la base de chaque pylône, il y a 120 pieux forés d’un diamètre de deux mètres

Notez que la technologie utilisant des coffrages auto-grimpants a permis non seulement d’améliorer la qualité des travaux de construction, mais également de réduire de 1,5 fois le temps de construction du pont. Les pylônes du pont étant en forme de A, il n’a pas été possible d’utiliser un coffrage standard. En conséquence, un ensemble séparé a été spécialement monté pour chaque pylône..

La construction de la fondation du pylône M7 a été réalisée sans remblai. Toutes les opérations de forage ont été effectuées dans l’eau en profondeur. Notez que la profondeur de la zone d’eau dans cette zone est de 14 à 20 M. Des tubes de cuvelage en acier ont été immergés sous l’eau à l’aide d’une grue flottante spéciale. Après la construction des pieux forés, la fondation du pylône a été renforcée avec une couche d’injection de béton jusqu’à 2,5 m d’épaisseur.

Pour la construction de chaque grillage à pylônes, il a fallu environ 20000 mètres cubes de béton et environ 3000 tonnes de structures métalliques

Tout a été fait dans le strict respect de la technologie pour assurer la solidité et la stabilité des pylônes.

Construction d’un système de ponts à haubans

Le système à haubans est, sans exagération, la base du pont. C’est elle qui assume les principales charges statiques et dynamiques, sans elle l’existence du pont est tout simplement impossible. Pour que le pont soit solide, les câbles doivent être protégés autant que possible contre les effets des catastrophes naturelles et d’autres facteurs défavorables..

La structure massive du pont sur le détroit de Vostochny Bosvor est soutenue par 168 câbles de 135 à 579 m de long.

Lors de la construction du pont, des câbles ont été utilisés par la société française Freyssinet. Comme le notent les fabricants, tous les câbles ont été fabriqués dans des usines qui ont passé la sélection la plus stricte et ont reçu l’approbation des spécialistes Freyssinet..

Ils ont les indicateurs les plus élevés d’endurance, de résistance et de résistance à la corrosion, ce qui, selon les experts, a fourni une durée de vie estimée d’au moins 100 ans. La structure est capable de résister à une charge de rupture de 1850 MPa.

Un système PSS «compact» amélioré a été utilisé pour fixer la travée centrale de la structure du pont, avec un placement plus serré des torons dans la coque. En raison du fait que la configuration compacte des câbles a une enveloppe d’un diamètre plus petit, il était possible de réduire la charge du vent sur le pont au niveau de 25-30%. De plus, cette technologie a permis de réduire d’un tiers le coût des matériaux pour la construction des fondations, des poutres de renfort et des pylônes..

Les câbles sont constitués de torons parallèles, individuellement protégés contre la corrosion, dont le nombre varie de 13 à 85

Sa résistance dépend de la solidité de la coque de protection du câble. Pour le nouveau pont, une coque en polyéthylène haute densité a été utilisée, qui présente les propriétés extrêmement importantes suivantes:

• résistance à la température de -40 ° С à + 40 ° С;
• résistance aux effets négatifs des rayons ultraviolets solaires.

Les câbles PSS comprennent des torons parallèles d’un diamètre de 15,7 mm, dont chacun comprend 7 fils galvanisés. Au total, chaque câble a de 13 à 85 brins (brins).

De plus, les câbles installés disposent d’un système d’amortissement des vibrations (amortissement), qui leur permet de stabiliser la structure en cas de vent fort..

La fixation des câbles aux pylônes a été réalisée après le renforcement de la fondation et a été réalisée à une hauteur de 189 m.La technologie moderne a également été utilisée, ce qui a permis d’accélérer considérablement la construction – le bétonnage du corps du pylône et l’installation de paires de haubans ont été effectués simultanément.

Installation de la travée centrale

À l’heure actuelle, il n’y a que trois ponts à haubans dans le monde d’une portée de plus de 1000 mètres. En plus du pont de l’Extrême-Orient, cette liste comprend également: le pont Sutong en Chine (longueur de portée 1080 m) et le pont des tailleurs de pierre à Hong Kong (1018 m).

Le pont menant à l’île Russky, grâce à la plus longue travée haubanée au monde de 1104 mètres, est déjà devenu un détenteur de record et est entré dans l’histoire de la construction de ponts dans le monde. Bien sûr, cela a été assez difficile à faire, car le vent fort dans cette zone met beaucoup de pression sur le cadre et la travée elle-même. Les ingénieurs ont réussi à développer une superstructure spéciale avec une section aérodynamique spéciale, ce qui permet de réduire la charge du vent impétueux.

Le renfort central est une seule boîte entièrement métallique avec une plaque supérieure et inférieure, ainsi qu’un système de traverses et de diaphragmes. À noter que le poids total de la structure de la travée centrale du pont était d’environ 23 000 tonnes..

Afin de déterminer la configuration optimale de la section, au stade de la conception détaillée, des calculs aérodynamiques supplémentaires ont été effectués, qui ont ensuite été optimisés dans le cadre du traitement d’un modèle expérimental à grande échelle..

L’installation de la travée centrale exigeait précision et qualité de la part des constructeurs. Des joints d’assemblage à haute résistance ont été utilisés pour joindre des murs de blocs verticaux, des poutres transversales, des nervures longitudinales et des diaphragmes.

Les panneaux ont été livrés sur le site d’installation par barges puis soulevés par une grue à une hauteur de 70 mètres

Les sections à grande échelle nécessaires à l’installation de la superstructure centrale du pont ont été livrées au site d’assemblage sur des barges puis soulevées par une grue à tour à une hauteur de 76 mètres, où des éléments de plusieurs tonnes ont été interconnectés et des câbles y ont été attachés..

Parmi les détenteurs du record, mais pas le gagnant principal

Notre pont est à juste titre en tête de la liste des ponts à haubans avec la plus longue travée à haubans. Les spécialistes russes ont réussi à construire une structure impressionnante, mais nous n’avons pas encore réussi à devenir le leader en longueur et en hauteur parmi les ponts d’un type similaire..

Le plus long pont à haubans du monde se trouve toujours en Chine. La longueur du pont de la baie de Hangzhou dans la mer de Chine orientale est d’environ 36 km, ce qui est presque 18 fois plus long que le nouveau pont d’Extrême-Orient. Sa construction a coûté 1,4 milliard de dollars à la RPC.

Le plus long pont du monde Hangzhou Bay

Ce pont relie Shanghai et la petite ville de Ningbo dans la province du Zhejiang. Il a été construit pendant près de 4 ans, le trafic sur celui-ci a été ouvert le 1er mai 2008. Le pont est assez large, 6 voies de 3 dans chaque direction.

Le pont est situé dans une zone aux conditions climatiques difficiles, avec de fréquents typhons, tempêtes et vents de bourrasque. Pour cette raison, la construction du pont a été spécialement renforcée et une composition spéciale de béton et d’acier a été utilisée pour la construction, qui résiste aux typhons..

Le pont de Hangzhou a une forme particulière: il a la forme de la lettre «S». Comme raison principale du choix d’une conception aussi inhabituelle, les ingénieurs disent le désir de rendre le pont aussi résistant que possible aux forts raz-de-marée.

Le plus haut pont à haubans du monde est le viaduc de Millau, construit à 270 mètres d’altitude. Cette structure incroyablement belle est située dans le sud de la France et relie Paris à Barcelone, en passant par une large gorge sur le Tarn.

Viaduc de Millau (le Viaduc de Millau) – pont routier à haubans qui traverse la vallée du Tarn près de la ville de Millau dans le sud de la France

Le pont Viaduc de Millau a été ouvert aux voitures en décembre 2004, et sa construction a coûté près de 400 millions d’euros aux investisseurs privés.

Le pont comporte 7 colonnes à haubans, situées à une distance de 350 mètres les unes des autres. La hauteur de la structure (le plus haut pilier) est de 343 mètres et la longueur est de près de 2,5 kilomètres.

Conclusion

Le président dans l’une de ses interviews a qualifié le pont de l’île Russky de «nouveau symbole de la Russie». Il est difficile d’être en désaccord avec lui. Nos ingénieurs ont de quoi être fiers. Le nouveau pont à haubans construit à Vladivostok n’est pas seulement une structure d’ingénierie moderne, c’est une réalisation à grande échelle de scientifiques et de constructeurs nationaux.

En construisant ce pont, la Russie a en fait prouvé à l’ensemble de la communauté mondiale qu’elle pouvait mettre en œuvre de manière indépendante de grands projets complexes d’un point de vue technique. Après tout, toutes les étapes du projet, de la conception à la construction, ont été entièrement réalisées par les forces de spécialistes russes..

La mise en service de ce pont est également importante d’un point de vue économique et social. Puisqu’il ouvre de nouvelles opportunités pour le développement de Vladivostok et de toute la région d’Extrême-Orient.

J’espère que ce n’est pas le dernier projet de cette envergure pour la Russie..