Projet de Fin d'Etudes
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Niveau: Supérieures
Projet de Fin d'Etudes LGV Rhin Rhône - Lots B2/B3/B4 Réalisation des hourdis des viaducs Auteur : GASCHEN Mathieu INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Construction Tuteurs Entreprise : BOUVET Vincent et Directeur de projet, GTM GCS BORIA Roger Directeur de Travaux, GTM GCS Tuteur INSA Strasbourg : HOTTIER Jean-Michel Professeur Agrégé de Génie Civil
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Projet de Fin d'Etudes LGV Rhin Rhône - Lots B2/B3/B4 Réalisation des hourdis des viaducs Auteur : GASCHEN Mathieu INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Construction Tuteurs Entreprise : BOUVET Vincent et Directeur de projet, GTM GCS BORIA Roger Directeur de Travaux, GTM GCS Tuteur INSA Strasbourg : HOTTIER Jean-Michel Professeur Agrégé de Génie Civil
- rhône - lots b2
- plan d'installation de chantier
- préfabrication
- chantier des lots b2b-b3-b4 de la lgv rhin-rhône
- chantier de préfabrication foraine de dalles
- calepinage des dalles et des prédalles
- encorbellements du hourdis supérieur
Projet de Fin d’Etudes LGV Rhin Rhône - Lots B2/B3/B4 Réalisation des hourdis des viaducs
Auteur : GASCHEN Mathieu INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Construction Tuteurs Entreprise : BOUVET Vincent et BORIA Roger Directeur de projet, GTM GCS Directeur de Travaux, GTM GCS Tuteur INSA Strasbourg : HOTTIER Jean-Michel Professeur Agrégé de Génie Civil
Remerciements
Mathieu GASCHEN Projet de fin d’études
Je tiens tout d’abord à remercier Monsieur Dominique QUIVY et Monsieur Vincent BOUVET pour m’avoir accordé leur confiance et donné la possibilité d’effectuer mon PFE au sein du chantier de la LGV Rhin-Rhône et plus largement de l’entreprise GTM Génie Civil et Services. J’adresse également mes plus vifs remerciements à mon tuteur, Monsieur Roger BORIA, pour son accueil, ses conseils et sa disponibilité malgré un emploi du temps fort chargé. Particulièrement, je souhaite remercier Laurent DAUBENFELD, Nelly TEURLAY, Bertrand BRALY et Jean-François PERROD, avec qui j’ai travaillé tout au long de mon projet, pour leurs conseils souvent précieux et avisés mais également pour leur bonne humeur. Enfin, j’associerai de même l’ensemble des personnes appartenant à la cellule Ouvrages d’Arts du chantier de la LGV pour m’avoir chaleureusement accueillis et fait part de leurs expériences. Ce projet de fin d’études a été pour moi très riche d’enseignements et j’espère avoir donné satisfaction à l’entreprise à la hauteur de ce qu’elle m’a apporté comme expérience.
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Résumé
Mathieu GASCHEN Projet de fin d’études
Sur le chantier des lots B2B-B3-B4 de la LGV Rhin-Rhône, quatre viaducs sont en cours de construction. D’une longueur totale de 1400m, ces viaducs ont un tablier mixte (charpente métallique et hourdis béton) et sont tous conçus selon une géométrie identique. L’entreprise GTM GCS a la charge de la réalisation des hourdis en béton de ces 4 viaducs. La solution technique retenue consiste à : - inférieur et le poser sur les semelles inférieurespréfabriquer complètement le hourdis de la charpente coffrer la partie centrale du hourdis supérieur à l’aide de prédalles -- coffrer les encorbellements du hourdis supérieur à l’aide d’équipages mobiles Afin de réaliser les dalles du hourdis inférieur et les prédalles du hourdis supérieur, un chantier de préfabrication foraine de dalles a été mis en place. L’ensemble des méthodes et des moyens, tant matériels qu’humains, ont donc été définis. Il s’agit alors de connaître précisément la géométrie des éléments à préfabriquer, afin de concevoir un outil de coffrage performant. Puis une installation de chantier adaptée aux besoins a été proposée. De même un planning de coulage et une procédure précise de suivi des éléments préfabriqués ont été imaginés. Ce travail a été réalisé dans le but d’optimiser la production. Enfin, après deux mois d’activité, un premier bilan financier de ce chantier de préfabrication a été réalisé dans le but de calculer le prix de revient de chacun des éléments préfabriqués. Concernant les encorbellements du hourdis supérieur, il a été décidé de réutiliser l’équipage mobile ayant servi pour les viaducs de la LGV Est. Pour se faire, il a fallu déterminer, pour chaque viaduc, les différentes longueurs de plots de bétonnage à coffrer et leur ordre de réalisation. Puis, des modifications ont été apportées à la structure de l’équipage en vue de l’adapter aux nouvelles caractéristiques des viaducs de la LGV Rhin-Rhône. Mots clés : tablier mixte, hourdis, préfabrication, équipage mobile
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Sommaire
Mathieu GASCHEN Projet de fin d’études
INTRODUCTION ............................................................................................... 8 1. Présentation de la structure d’accueil ...................................................... 10 1.1. Le groupe VINCI ............................................................................................ 10 1.2. GTM Construction ......................................................................................... 11 1.2.1. Historique ......................................................................................................... 11 1.2.2. Le groupe GTM Construction .......................................................................... 12 1.2.3. Directions régionales et filiales ........................................................................ 13 1.2.4. Les secteurs d’activité de GTM ....................................................................... 14 2. Le projet de la LGV Rhin-Rhône ............................................................. 15 2.1. Trois branches complémentaires ................................................................... 15 2.2. La branche Est ............................................................................................... 16 2.2.1. Le premier chantier de génie civil de France ................................................... 16 2.2.2. Le financement des travaux.............................................................................. 17 2.2.3. Phasage et calendrier ........................................................................................ 18 2.2.4. Le tronçon B : Chantiers GTM GCS et GTM Terrassement ........................... 19 2.2.5. Les différents acteurs du chantier des lots B2-B3-B4 ...................................... 20 20 maître d’ouvrage .....................................................................................2.2.5.1. Le maître d’œuvre ........................................................................................ 212.2.5.2. Le .................................................................... 212.2.5.3. Les entreprises en participation 3. Le sujet du projet de fin d’études ............................................................. 22 3.1. Présentation des viaducs................................................................................ 22 3.1.1. Localisation ...................................................................................................... 22 3.1.2. Principales caractéristiques .............................................................................. 23 3.1.3. Les hourdis des viaducs.................................................................................... 25 3.2. Travail à réaliser............................................................................................ 27 4. La préfabrication foraine des dalles et des prédalles.............................. 29 4.1. Le choix de la préfabrication foraine ............................................................ 29 4.2. Le calepinage des dalles et des prédalles ...................................................... 30 4.2.1. Les contraintes dimensionnelles des éléments ................................................. 30 4.2.2. Le nombre d’éléments ...................................................................................... 31
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Mathieu GASCHEN Projet de fin d’études 4.3. La géométrie des dalles et des prédalles ....................................................... 31 4.3.1. La géométrie des dalles .................................................................................... 31 4.3.2. La géométrie des prédalles ............................................................................... 33 4.4. Le coffrage des dalles et des prédalles .......................................................... 34 4.4.1. Le coffrage prévu à l’étude .............................................................................. 34 4.4.2. L’utilisation des tables coffrantes..................................................................... 35 4.4.3. Cinématique de montage des coffrages............................................................ 36 4.5. Le levage et la manutention ........................................................................... 38 4.5.1. L’outil de levage............................................................................................... 39 4.5.2. Les boucles et ancres de levage........................................................................ 40 4.6. Cinématique de mise en œuvre du béton et de décoffrage ............................. 41 4.7. Le stockage des éléments préfabriqués .......................................................... 44 4.8. Le suivi des dalles et des prédalles ................................................................ 45 4.8.1. L’identification des dalles ................................................................................ 45 4.8.2. Le planning de coulage journalier .................................................................... 46 4.9. L’installation de chantier de l’aire de préfabrication ................................... 48 4.9.1. Surface nécessaire ............................................................................................ 48 4.9.2. L’emplacement de la plate-forme de préfabrication ........................................ 48 4.9.3. Le plan d’installation de chantier ..................................................................... 49 4.10. La pose des éléments préfabriqués ................................................................ 51 4.10.1. Le transport des dalles ...................................................................................... 51 4.10.2. La pose des dalles............................................................................................. 51 4.11. La procédure Qualité Sécurité Environnemnet ....................................... 53 4.11.1. Définition de la procédure d’exécution ............................................................ 53 4.11.2. Le Plan d’Organisation des Contrôles.............................................................. 54 4.12. Le suivi financier des travaux de préfabrication ........................................... 54 4.12.1. Suivi et contrôle des dépenses.......................................................................... 54 4.12.2. Le calcul du coût de revient des éléments préfabriqués ................................... 56 5. Equipages mobiles ...................................................................................... 57 5.1. Cahier des charges de l’équipage mobile...................................................... 57 5.1.1. Description ....................................................................................................... 57 5.1.2. Caractéristiques ................................................................................................ 57 5.1.3. Contraintes supplémentaires ............................................................................ 59 5.2. Les équipages de la LGV Est ......................................................................... 59 5.2.1. La réutilisation d’équipages existants .............................................................. 59 5.2.2. La structure des équipages mobiles.................................................................. 60 5.2.3. Cinématique d’utilisation de l’équipage........................................................... 61
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Mathieu GASCHEN Projet de fin d’études
5.3. Les modifications apportées aux équipages................................................... 63 5.3.1. Le raidissement de la structure des vaux.......................................................... 63 5.3.2. L’augmentation de l’entraxe des « C » ............................................................ 65 5.3.3. La vérification de la flèche totale de la structure ............................................. 67 CONCLUSION .................................................................................................. 68
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