Un franchissement impressionnant : le pont de la Tamina dans le canton de Saint-Gall

Avec son arc de 265 mètres de portée et une hauteur de 220 mètres, le pont de la Tamina surplombe la gorge du même nom dans le canton de Saint-Gall. Cet impressionnant ouvrage d’ingénierie est signé du bureau d’études Leonhardt, Andrä et Partner. Les nombreux avantages de la modélisation 3D ont été exploités pour cette opération. Vous découvrirez dans cet article ce qui distingue le pont de la Tamina et les défis relevés par les ingénieurs grâce à la technologie 3D.

Ouvert à la circulation le 22 juin 2017, le pont de la Tamina relie les communes de Pfäfers et Valens, jusque-là séparées par la profonde gorge de la Tamina. La route communale vers Valens subissait d’importants dégâts dus à des glissements de terrain, des chutes de pierres et des effondrements de chaussée. Le concours public pour la conception et la construction d’un pont lancé en 2007 a été remporté par le Bureau d’études leonhardt, andrä et partner (lap). L’entreprise était responsable aussi bien de la conception de la structure que des plans d’exécution. Les ingénieurs ont utilisé le logiciel CAO ALLPLAN Engineering pour toutes les phases. Pas moins de 14 000 mètres cubes de béton, 3 000 tonnes d’armatures, 180 tonnes de torons précontraints et 140 têtes d’ancrage ont été mis en œuvre.

En réponse aux flancs de vallée très escarpés et à l’importante profondeur de la vallée, les concepteurs ont mis au point un ouvrage constitué d’une poutre continue reliée à un arc de façon monolithique au moyen de pylônes et de supports d'arc. Cet ouvrage doit résister à de nombreuses sollicitations, qu’il s’agisse d’efforts au vent ou de séismes. L’éventuelle rupture d’un câble précontraint doit également être envisagée.

La partie côté Valens était presque achevée au quatrième trimestre 2015. © Photo : direction des travaux publics du canton de Saint-Gall

D’une longueur de 265 mètres, l’arc s’appuie des deux côtés sur les sommiers. Au niveau du sommier côté Pfäfers, la section a une hauteur de quatre mètres. Elle n’est plus que de deux mètres au niveau de la clé de voûte. Sa largeur varie également : de neuf mètres au sommier de Pfäfers jusqu’à cinq mètres au sommet.

Plus de la moitié de la longueur de l’ouvrage est en section alvéolaire. Cette solution permet une diminution notable du poids total du pont de la Tamina. Sa superstructure se compose d’un caisson en béton alvéolaire avec une largeur de tablier de 55 centimètres. Les concepteurs ont ainsi pu juxtaposer facilement deux éléments de contrainte de tablier. Afin de prévoir une place suffisante pour les ancrages de torons précontraints, le bureau d’études LAP a élargi et augmenté l’épaisseur du tablier aux extrémités des tronçons de construction.

Ancrage des câbles précontraints avec armatures et pièces d’insertion. © Ill. : LAP

Le profil transversal de la chaussée est en outre variable car le tracé en plan a été dessiné avec des arcs circulaires aux extrémités du pont. Le pont de la Tamina va d’ouest en est. La pente évolue entre cinq pour cent vers le nord, du côté de Valens, et jusqu’à cinq pour cent vers le sud du côté de Pfäfers.

LAP a utilisé ALLPLAN Engineering dès la phase de concours. Le bureau d’études a pu confirmer et optimiser au cours des autres phases les dimensions enregistrées dans le logiciel. La modélisation 3D a surtout révélé ses avantages dans les zones critiques comme l’insertion des pylônes dans le tablier. Markus Förster, responsable du secteur construction de ponts chez LAP, explique : « Dès la phase d’appel d’offres, de nombreuses représentations ont été nécessaires pour le passage des torons précontraints et de l’armature afin, d’une part, de démontrer à la maîtrise d’ouvrage la faisabilité du projet et, d’autre part, de sensibiliser les entreprises de construction offreuses aux défis des conditions cadres ».

Les concepteurs ont notamment intégré avec précision dans le modèle 3D chacune des 55 tranches de bétonnage de l’arc. La position finale des différents éléments et la mesure précise du coffrage ont été facilitées. Le bureau d’études a ainsi pu concevoir de façon globale et sans collision le pont complexe de la Tamina. Un ouvrage d’ingénierie aussi remarquable est le prolongement du pont sur le Waal aux Pays-Bas, également conçu avec ALLPLAN Engineering.