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MessagePosté: 16 Oct 2010 15h23 
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J'ouvre ce topic sur un chantier que j'ai découvert il y a trois ans et que je suis assidûment depuis. Le San Franscisco-Oakland bay bridge est un ouvrage majeur qui relie comme son nom l'indique, les villes d'Oakland et de San Franscisco en passant par l'île de Yerba Buena.

En fait, il s'agit de deux ouvrages distincts: le premier entre Oakland et l'île est un ouvrage métallique de type "cantilever" et le deuxième entre l'île et San Franscisco est un pont Suspendu.

Ces ouvrages ne sont pas aux normes para-sismiques et lors du tremblement de terre de 1989, une section du tablier du cantilever s'est effondrée sur la section inférieure (cet ouvrage a la particularité d'avoir deux tabliers superposés); chacun des deux tabliers supportant un des sens de circulation;

Sur l'autre ouvrage, ce sont les rampes d'accès, situées du coté "San Franscisco" qui avaient subi des mésaventures similaires.

De ce Fait les autorités locales ont engagé au début des années 2000, un vaste programme de mise aux normes "para sismique" des ouvrages de la baie de San Franscisco, le San Franscisco-Oakland bay bridge faisant parti de ce programme.

Après plusieurs études, il s'est avéré qu'il était moins "coûteux" de reconstruire en totalité l'ouvrage Est, (le San Franscisco-Oakland bay bridge) et l'approche Ouest du deuxième ouvrage (celui ci étant quant à lui renforcé)

En conséquence, le CALTRANS (California Transportation), la MTC (Metropolitan Transportation Commission) et la BATA (Bay Area Tool Authority) ont lancé cette gigantesque opération d'un montant de près de 6 milliards de dollars au total (environ 4.3 milliards d'euros :arg: ). Ce qui en fait l'un des projets routiers actuels le plus important des USA et de tous le continent Américain.

Ce chantier dont les travaux ont débuté en 2002, devrait s'achever en 2013, si tout se passe bien!!!

C'est le chantier qui du fait de l'importance des moyens mis en oeuvre, de la technicité, et du dépaysement (il nous mènera jusqu'en Chine), qui m'a le plus marqué à ce jour, plus que celui du Hoover dam pass!


Vue Aérienne du site, avec Oakland et Berkeley à gauche de l'image et San Franscisco à droite.

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Vue rapprochée du site, avec à gauche, le pont "cantilever" et en parallèle, le nouvel ouvrage en construction. Au centre l'île de Yerba Buena traversée en tunnel et à droite, le pont suspendu en direction de San Franscisco.

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MessagePosté: 16 Oct 2010 15h24 
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Plan de situation du site et du projet principal.

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L'ouvrage Est, objet principal du sujet. photo source wikipedia

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L'ouvrage Ouest qui sera simplement renforcé. photo source wikipedia

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MessagePosté: 16 Oct 2010 17h35 
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Suite Oakland bridge

Avant d'entrer dans la partie technique, quelques images de synthèse représentant le futur ouvrage Est.

Cet ouvrage sera en fait constitué de trois ouvrages principaux: un double viaduc d'accès Est constitué de deux ponts construits parallèlement (appelé SKYWAY dans le projet). Un pont semi-haubané (S.A.S = Self-Anchored Suspension span) et un autre viaduc d'accès Ouest (dénommé YBI = Yerba Buena Island transition)

Vues du futur SAS et d'une partie du SKYWAY.

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MessagePosté: 16 Oct 2010 17h51 
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Vue représentant le futur SKYWAY.

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Représentation de nuit.

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MessagePosté: 17 Oct 2010 09h34 
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Quelques perspectives du futur "S.A.S".

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MessagePosté: 17 Oct 2010 14h36 
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1 bande de service, 5 bande de circulation et une BAU et ca dans chaque sens, ca nous promet encore de belle photos en perrspective

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Christian


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MessagePosté: 17 Oct 2010 14h48 
Au moins, eux, ils font pas les trucs à moitié.
En france ils nous auraient fait un truc à 2X3, saturé de suite et ils auraient lancé les études pour un doublement le jour de la mise en service :jesors:


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MessagePosté: 17 Oct 2010 16h45 
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Suite Oakland bridge

Morila a écrit:
Au moins, eux, ils font pas les trucs à moitié.
En france ils nous auraient fait un truc à 2X3, saturé de suite et ils auraient lancé les études pour un doublement le jour de la mise en service :jesors:


Ils n'ont effectivement pas le droit de se planter, l'ouvrage étant emprunté journellement par près de 274 000 véhicules. :arg:

L'ouvrage Est, objet principal de mon sujet aura une longueur totale d'environ 2 miles (3200m). Il sera constitué de quatre sections distinctes, avec d'Est en Ouest:

- Le Oakland touchdown (raccordement du Skyway sur la rive Est à Oakland): contrat de 180 millions de dollars attribué à l'entreprise MCM http://www.mcmconstructioninc.com.

- Le Skyway (viaduc principal): contrat de près de 1,05 milliards de dollars attribué au groupement KFM (KIEWIT http://www.kiewit.com /FLATIRON http://www.flatironcorp.com /MANSON http://www.mansonconstruction.com).

- Le S.A.S (le pont mixte): contrat de 300 millions de dollars attribué au groupement KFM pour les fondations et de 1.5 milliards de dollars attribué au groupement FLUOR ENTERPRISE http://www.fluor.com /AMERICAN BRIDGE http://www.americanbridge.net pour le génie civil.

- Le YBI (raccordement du S.A.S sur l'île de Yerba Buena à l'Ouest): contrat attribué à l'entreprise CC MYERS http://www.ccmyers.com pour un montant à confirmer de 300 millions de dollars.

Le cinquième gros contrat concernant le démontage de l'ancien ouvrage, n'est pas encore attribué, les travaux ne devant démarrer qu'à la fin de l'année 2013!


A ce jour, seul le Skyway est achevé, mais il n'est bien évidemment pas en service, puisque les sections sur lesquelles il doit se raccorder sont encore en chantier.

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MessagePosté: 17 Oct 2010 17h03 
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C'est curieux, cela ressemble plus à une évolution du pont suspendu (chers aux américains...) avec des ancrages ramenés sur la tablier, mais toujours des suspentes accrochées à des câbles, qu'à un pont à haubans caractérisé par l'accrochage direct de ceux-ci aux pylônes.


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MessagePosté: 17 Oct 2010 17h30 
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Papyrus a écrit:
C'est curieux, cela ressemble plus à une évolution du pont suspendu (chers aux américains...) avec des ancrages ramenés sur la tablier, mais toujours des suspentes accrochées à des câbles, qu'à un pont à haubans caractérisé par l'accrochage direct de ceux-ci aux pylônes.


Effectivement, dans les faits, l'appellation "pont à haubans" est impropre, puisqu'il n'y a en réalité qu'un câble haubané accroché au tablier; mais dans les faits, c'est un "mix" entre effectivement les ponts "suspendus" et les ponts "haubanés"; d'ailleurs, comme cela sera pratiquement le seul ouvrage de ce type réalisé, les Américains se "vantent" déjà, comme quoi, il sera le plus grand ouvrage de ce type au monde :D et pour cause! On verra ultérieurement la complexité de sa réalisation :ouille:

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MessagePosté: 17 Oct 2010 22h00 
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Suite Oakland bridge

Les premiers travaux engagés au printemps 2002, concernent bien évidemment la réalisation des fondations. Ils débutent pratiquement en même temps sur la section du Skyway et sur le Oakland touchdown. En ce qui concerne le Skyway, il va s'agir de mettre en oeuvre des pieux en mer pour les 2 fois 14 piles du futur ouvrage. Pour le Oakland touchdown, il s'agit de renforcer le sol en place.

Les fondations des 28 piles du Skyway (14 piles pour chacun des deux ouvrages parallèles) sont réalisées avec des normes parasismiques. La fondation de chacune de ces piles est composée d'un "tabouret" posé sur 6 pieux métalliques de 8 pieds (2,30m) de diamètre, s'enfonçant jusqu'à 300 pieds (environ 90m) dans le lit de la baie. Ces pieux sont battus et inclinés de façon à assurer une meilleure stabilité au "tabouret" supportant la pile. Chaque pieux pèse une fois terminé, la bagatelle de 330 T.
Afin d'assurer le battage de ces pieux, on a utilisé l'un des marteau de battage parmi les plus puissants du monde. Il développe une force correspondant à 1,2 millions de livres (environ 500 T) ou à l'équivalent d'une voiture percutant un mur à la vitesse de 265 mph (425km/h).


Par ailleurs, paradoxe Américain dans toute sa splendeur, alors que les Américains sont parmi les plus gros pollueurs du monde, sur ce chantier de battage, on prend soin de préserver la faune aquatique, en créant d'épaisses colonnes de bulles d'air autour des pieux. Les bulles aident à dissiper les ondes de choc produites par le battage et évitent aux poissons de subir des chocs violents.

Schéma des fondations d'une des piles du Skyway.

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MessagePosté: 18 Oct 2010 19h21 
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Suite Oakland bay bridge

Nota: la plupart de ces photos sont publiées grâce à l'amabilité du Département des transports de Californie (CALTRANS).

Le marteau de battage sur la barge qui transporte également la grue permettant de soulever l'engin.

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Les ouvriers au pied de l'embase du marteau, donnent une idée de la taille de la bête :arg:

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La grue commence à lever le marteau pour le mettre en position de battage.

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MessagePosté: 18 Oct 2010 19h32 
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Suite Oakland bay bridge.

Le marteau en cours de mise en position sur la tête du pieu à battre.

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MessagePosté: 19 Oct 2010 11h27 
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Suite Oakland bay bridge.

Le marteau de battage en passe de "recouvrir" le tube.

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Comme je l'ai expliqué précédemment dans le sujet, les tubes sont battus avec une inclinaison, afin de procurer une meilleure stabilité au "tabouret" qui supportera la pile et son embase.

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Comme également déjà évoqué, la production de bulles d'air au moment des opérations de battage des tubes, afin d'atténuer les vibrations susceptibles de nuire à la faune aquatique locale. :bravo:

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MessagePosté: 19 Oct 2010 19h03 
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Suite Oakland bridge

parallèlement aux opérations de battage de pieux pour la réalisation du "Skyway", se déroulent également les travaux de confortement du raccordement Est sur Oakland, (touchdown); il s'agit à partir d'un procédé de remblaiement en matériaux à base de béton cellulaire appelé "geofill", de renforcer le sous sol, afin de pouvoir supporter la rampe d'accès au "Skyway". Ce contrat a été attribué à l'entreprise GORDON N BALL Inc http://www.ballconco.com

En premier lieu, il convient de mettre en place des drains verticaux spécifiques (concept développé par NILEX) permettant d'améliorer la résistance des ouvrages supportés, lors des tremblements de terre. Cette mission a été confiée à l'entreprise NILEX http://www.nilexconstruction.com, spécialisée dans la production et la mise en oeuvre de différents produits allant de la "géogrille" aux barrages anti pollution.

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MessagePosté: 20 Oct 2010 11h38 
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PAPYMA91 a écrit:
Suite Oakland bridge

En premier lieu, il convient de mettre en place des drains verticaux spécifiques permettant d'améliorer la résistance des ouvrages supportés, lors des tremblements de terre.


En relisant mon post, je me suis aperçu que j'en avais trop dit ou pas assez
:D

En dehors de l'utilisation de fondations profondes en matière parasismique, je ne connaissais pas cette technique mise au point par NILEX. En conséquence, je vais essayer de vous en expliquer le principe. :bravo:

Lors d’un tremblement de terre, les sols sablonneux (tels que ceux rencontrés sur le "Oakland touchdown") ont tendance à se liquéfier, ce qui peut entraîner de graves dommages aux structures supportées. Habituellement, les techniques utilisées pour éviter ces problèmes consistent à mettre en place des fondations profondes avec des pieux ou à densifier le sol par compactage dynamique. Ces techniques sont relativement coûteuses à mettre en œuvre.

Les « drains d’atténuation » élaborés par NILEX ont une capacité d'écoulement élevée. Ce sont des drains verticaux préfabriqués emballés dans un tissu géotextile qui permettent de "canaliser" et de "disperser" les ondes provoquées par les séismes. Le diamètre usuel est d'environ 75 mm. Le noyau est entouré avec un film géotextile, sélectionné pour ses excellentes propriétés de filtration, permettant le libre accès de l'eau interstitielle dans le drain. L'enveloppe géotextile est aussi très solide, elle est capable de résister à la manutention et à l'abrasion qui se produisent pendant l'installation. Plusieurs modèles de base et de types de tissus peuvent être utilisés pour répondre à une grande variété d'applications de drainage et de classifications des sols.

Les drains sont installés en faisant vibrer un mandrin d'insertion lors de sa pénétration et son retrait du sol. Le mandrin d'insertion est constitué d'un tuyau en acier de forte épaisseur muni de trois ailettes verticales également espacées. La mise en œuvre engendre des vibrations du sol jusqu'à 100 fois supérieures à celles générées au cours d’un tremblement de terre.


Les drains « d’atténuation sismique » sont mis en place en utilisant des méthodes d'installation breveté. L'équipement se fixe à des grues ou sur des pelles, et est généralement à commande hydraulique. Le drain est mis en place dans le sol (comme déjà évoqué), par l'insertion d'un "mandrin" tubulaire en acier contenant le drain, en utilisant la force statique et en générant de fortes vibrations.
Une fois que la profondeur de traitement définie a été atteinte, le drain est fixé avec une plaque d'ancrage spécialement conçue. Ces drains peuvent être installés à des profondeurs de plus de 30 m.
L’Espacement type pour ces gammes de Drains « d’atténuation sismique » est de l’ordre de 1m à 2 m, en fonction de la perméabilité du sol et de sa densité relative.
La mise en place de ce système permettrait d’économiser de quarante à cinquante pour cent du coût par rapport à des pieux battus avec une efficacité (à priori) supérieure.


Nota: ces informations proviennent de NILEX et je ne peux que me fier à leur expérience et à celle de mes collègues du CALTRANS sur l'efficacité de cette technique

Schéma de principe de l'implantation des drains "d'atténuation sismique" sur le Oakland "touchdown"

1. La première étape a consister à terrasser à une profondeur approximative de 0.44m (fig. 1).

2. Deuxième étape, mise en oeuvre de 0.47m de matériaux perméables de classe 3 au-dessus d'un géotextile.

3. Mise en place de 6000 drains classiques "Wick drains" verticaux de 100 mm de diamètre à des profondeurs de l'ordre de 10 à 25m avec un espacement triangulaire de 1.8m. Ces travaux ont été réalisés à marée basse.

4. Mise en place de 17000 drains "earthquake" de 100 mm de diamètre avec un espacement triangulaire de 0.90m, à des profondeurs s'étendant de 3.5 à 6.5m. Travaux également réalisés à marée basse!


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Vue rapprochée du "mandrin" avec ses trois ailettes verticales.

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La plaque d'ancrage à la base du drain.

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Préparation du terrain avant la mise en place des drains; ces travaux correspondent à la phase 1 (terrassements)

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Poursuite des terrassements.

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Mise en place du remblais sur le géotextile correspondant à la phase 2. A l'arrière, on distingue la pelle qui met en place les deux systèmes de drainage.

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Poursuite des travaux de confortement de la section dite "touchdown" sur la ville d'Oakland, avec la mise en oeuvre du matériau drainant à faible densité "geofill" et mise en place des drains NYLEX "parasismiques".

Après les terrassements et la mise en place du géotextile, remblaiement à l'avancement avec les 0,47m de matériaux drainant. Il faut aller très vite avant la remontée de la marée.

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Ca c'est un job où il faut se mouiller :jesors:

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Poursuite de la pose des drains "earthquake" et "wick"

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