Un joint de dilatation pour un nouveau pont emblématique
À mesure que les projets d’infrastructure progressent, la construction de ponts à longue portée figure parmi les projets les plus importants, les plus chers et les plus prestigieux de la planète. Un projet de pont majeur prend généralement des années de planification, suivi par des années de construction, avec des milliers de travailleurs pour un coût de milliards de dollars. Structures emblématiques, elles deviennent partie intégrante de l’horizon d’une ville et font partie intégrante de son identité.
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Le pont Samuel De Champlain en fait partie. Pont à câble qui a remplacé une travée en ruine des années 1960, le nouveau pont de 3,4 km traverse le fleuve Saint-Laurent au Québec, reliant l’île de Montréal à la banlieue de la rive sud. Un pont majeur entre les États-Unis et le Canada, il s’agit du pont le plus achalandé au Canada et l’un des plus grands projets d’infrastructure en Amérique du Nord au cours des dernières années. D’une largeur de 60 mètres (200 pieds), il s’agit du pont à câble le plus large au monde qui utilise deux plans de câbles. Il transporte quatre voies dans chaque direction, comprend une voie pour la circulation des piétons et aura éventuellement une ligne de train léger sur rail qui descendra le centre.
Le projet de 4 milliards de dollars (CAD) permet un mouvement sûr et efficace des véhicules, contrairement au pont qu’il a remplacé, qui est à 100 mètres en amont et a évoqué des moments nerveux lorsque des portions ont dû être fermées pour des raisons de sécurité.
« Il se corrodait littéralement de l’intérieur vers l’extérieur à cause de tous les sels de voirie que nous jetons en hiver et du mauvais drainage du pont », a déclaré James Fuoco, T.P. , gérant du territoire de Hamilton Kent et résident de Montréal qui conduisait régulièrement sur le pont.
Durée de vie de 120 ans
Alors que l’ancien pont est devenu dangereux et obsolète après 57 ans, le nouveau pont Samuel De Champlain a été conçu avec une durée de vie de 120 ans en tête. Même l’asphalte offrira une conduite en douceur pendant 15 ans.
La seule chose qu’un voyageur peut remarquer en conduisant sur le pont est la bosse occasionnelle qui interrompt le bourdonnement des pneus sur l’asphalte. Ce sont des joints de dilatation couvrant la largeur du platelage, et ils jouent un rôle essentiel pour assurer une longue durée de vie au pont. Chaque joint de dilatation est une grille de 10 petites poutres en I précisément conçues pour permettre au pont de se dilater dans la chaleur et de se contracter dans le froid. Fixé entre chacune de ces poutres en I se trouve un joint d’expansion en caoutchouc de Hamilton Kent, qui maintient le pont intact.
Le joint de dilatation a été perfectionné au cours de quatre années de tests entre Hamilton Kent et Canam, l’un des principaux entrepreneurs du pont. Le plus grand fabricant d’acier en Amérique du Nord, Canam a fabriqué 600 poutres-caissons pour les approches du nouveau pont et 160 poutres pour le pont de contournement de l’Île-des-Sœurs, qui faisait partie du projet. Canam a également fabriqué une superstructure en acier pour trois viaducs situés sur l’Île-des-Soeurs.
L’aspect technique
Mathieu Gaudette, superviseur de l’assurance qualité de Canam, a travaillé avec Hamilton Kent pour développer le profil du joint d’expansion. C’était un processus continu qui comprenait beaucoup de va-et-vient, a-t-il dit.
« Le dessinateur produit un dessin, mais le dessin et la réalité sont différents, non? » il a dit. « Hamilton Kent ferait le moule exactement comme sur le dessin, mais l’acier sort différemment. » Le processus s’est poursuivi à travers plusieurs séries de révisions, Fuoco de HK travaillant entre le groupe de développement de produits de HK et l’équipe de Gaudette.
« Nous extrudions une petite quantité de matériel et leur envoyions un échantillon d’environ deux mètres », a déclaré Fuoco. « Ils le testaient sur leur site et le faisaient passer par AutoCAD pour des dimensions très précises. Il y aurait des dimensions minimales et maximales qui devaient être respectées, et nous devions donc affiner si nécessaire. »
Le joint de dilatation fonctionne comme un accordéon, s’ouvrant et se fermant pour s’adapter au mouvement, et les joints en caoutchouc doivent bouger de concert. C’est un équilibre délicat entre résistance et souplesse.
« Nous recevrions une section », a déclaré Gaudette, « puis nous la fixions pour voir dans quelle mesure elle tiendrait. Il doit être solide, mais pas trop car vous ne pouvez pas le couper et il est trop difficile à installer. Il y a donc un équilibre de tolérances, et c’est pourquoi il a fallu cinq ou six révisions. »
Joints de dilatation
Une fois le profil de Hamilton Kent perfectionné, Canam devait obtenir l’approbation du consortium supervisant la construction du pont. Une fois cette approbation obtenue, l’assemblage a commencé à l’usine de Canam. Les joints ont été assemblés à une température précise de 15 ° C, ce qui a fourni un point de consigne de milieu de gamme qui pourrait ensuite être ajusté à la température actuelle lors de l’installation sur le chantier.
« Une structure de pont bouge beaucoup, surtout ici », a expliqué Gaudette. À Montréal, les températures estivales peuvent atteindre 32 ° C en dessous de -18 ° C en hiver. Le soleil frappe la structure et il se dilate. Ensuite, il refroidit et se contracte. Les joints de dilatation et le roulement sous le pont permettent au pont de se déplacer.
