DT3384-Epreuves de Chargement Des OA

5/19/2018 DT3384-Epreuves de Chargement Des OA

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Guide technique

preuves de chargement desponts-routes et passerelles pitonnes

service d'tudes

techniques

des routes

et autoroutes

Stramars 2004


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Guide technique

preuves de chargement desponts-routes et passerelles pitonnes

collection les outils

Document dit par le Stra dans la collection "les outils".

Cette collection regroupe les guides, logiciels, supports

pdagogiques, catalogues, donnes documentaires et annuaires.


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2 preuves de chargement des ponts-routes et passerelles pitonnes

Nous remercions tous ceux qui ont contribu cedocument pour leur aide, leurs remarques ou leursobservations, et notamment :

Pierre Trouillet (R/CA), Daniel Poineau (Stra),Claude Bois (MISOA), Jean-Michel Lacombe (DREIF/DEITOA).

Document ralis par : Dominique Cochet (CETEde l'Est) Pierre Corfdir (CETEde l'Est) Grard Delfosse (Stra/Division de la Mthodologie) Yann Jaffr (Stra/Division de la Mthodologie) Thierry Kretz (LCPC) Gilles Lacoste (Stra/Division de la Mthodologie) Daniel Lefaucheur (Stra/Division des Grands Ouvrages) Vu Le Khac (Stra/Division des Logiciels et Ouvrages types) Michel Prat (Stra/Mission Recherche et Rglementation)


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Sommaire

1. Objet des preuves 51.1 - Finalit du guide 51.2 - Les preuves et la rception des ouvrages 51.3 - Rappel des objectifs des preuves 6

1.4 - Contexte rglementaire 61.5 - Ouvrages soumis contrle 71.6 - Ouvrages rpars ou renforcs 7

2. Charges dpreuve et grandeurs mesures 82.1 - Charges de chausse 8

2.1.1 - Charges gnrales statiques 8

2.1.2 - Charges gnrales dynamiques 9

2.1.3 - Charges locales routires 9

2.2 - Trottoirs et pistes cyclables 102.3 - Passerelles pitonnes et cyclables 10

2.4 - Grandeurs physiques mesures 11

3. Organisation des preuves par le matre duvre 123.1 - La place des preuves dans la construction des ouvrages 123.2 - Les preuves, lments de contrle 133.3 - Les acteurs des preuves 133.4 - Droulement des preuves 13

3.4.1 - La note de calculs 13

3.4.2 - Le programme des preuves et lorganisation des chargements 13

3.4.3 - Les moyens mis en uvre pour effectuer les mesures 14

3.4.4 - Examen pralable de la structure 14

3.4.5 - La vrification des charges appliques 153.4.6 - Le chargement de louvrage et les mesures 15

3.4.7 - Examen aprs les preuves 16

3.4.8 - Analyse des rsultats et validation aprs les preuves 16

3.4.9 - Cas de certains ouvrages 16

4. Note de calculs des preuves et analyse des rsultats 174.1 - Hypothses de calculs des preuves 174.2 - Note de calculs des preuves 17

4.4.1 - Pralablement aux essais 17

4.4.2 - Postrieurement aux essais 184.3 - Analyse des rsultats 18


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5. Ralisation des mesures et prsentation des rsultats 195.1 - Informations ncessaires une bonne instrumentation 19

5.1.1 - Caractristiques gomtriques et topographiques 19

5.1.2 - Programme de mesures 19

5.2 - Nature des mesures possibles 205.2.1 - Gnralits sur les caractristiques mtrologiques 20

5.2.2 - Mesures de dplacement 20

5.2.3 - Mesures de dformation 20

5.2.4 - Mesures de rotation 20

5.2.5 - Mesures de vibration 21

5.2.6 - Peses 21

5.3 - Prsentation des rsultats 21

6. Programmes dpreuve pour les ouvrages dart courants 22

6.1 - Ponts-cadres et portiques 226.1.1 - Examen pralable de la structure 22

6.1.2 - Note dhypothses 23

6.1.3 - Note de calculs 23

6.1.4 - Programme de chargement 23

6.1.5 - Interprtation 23

6.1.6 - Possibilits dpreuves allges 23

6.2 - Ponts-dalles, ponts nervures larges 246.2.1 - Examen pralable de la structure 24

6.2.2 - Exemple de programme de charges 24

6.3 - Ponts poutres sous chausse 266.3.1 - Examen pralable de la structure 26

6.3.2 - Note dhypothses 26

6.3.3 - Note de calculs 26

6.3.4 - Programme de chargement 26

7. Spcificits des ouvrages non-courants 277.1 - Tabliers reposant sur des appuis rigides 27

7.1.1 - Tabliers rigides en torsion et indformables transversalement 27

7.1.2 - Tabliers souples en torsion et rigides transversalement 28

7.1.3 - Tabliers dformables transversalement 28

7.1.4 - Ponts courbes et biais 287.2 - Ouvrages complexes 297.3 - Comportement local 317.4 - Pese de ractions dappui 31

Annexe 1 - Clauses types de CCTP 32

Annexe 2 - Fiches techniques sur les matriels de mesure et domaine demploi 39


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1.1 - Finalit du guideCe guide est destin aux matres douvrage et auxmatres duvre, aux ingnieurs des bureaux dtudeset des laboratoires qui ont commander, concevoir,organiser, raliser, et interprter les preuves souscharges des ponts routiers et des passerelles pitonnes,pralablement leur rception. Il doit galementconstituer la base dun document normatif enaccompagnement de lEurocode EN 1991-2. Enlattente dun statut juridique, les prescriptions duprsent guide doivent tre reprises dans les marchsliant les intervenants au matre douvrage. cettefin, il est structur en diffrents chapitres prcisantsuccessivement le rle de chacun. Des clauses typescorrespondantes sont proposes et regroupes enannexe pour les marchs dingnierie et de travaux.

1.2 - Les preuves et la rception desouvragesLa rception est lacte par lequel le matre de louvragedclare accepter louvrage avec ou sans rserve (CodeCivil, article 1792). La date deffet de la rceptionmarque le dbut : dune part, de la garantie contractuelle dite deparfait achvement des travaux vise par larticle44-1 du CCAG, dautre part, des responsabilits vises par larticle45 du CCAGet rsultant des principes dont sinspirentles articles 1792 et 2270 du Code civil et qui visent la"responsabilit dcennale", enfin, des garanties contractuelles particulires(par exemple, la protection anticorrosion) vises parlarticle 43-3 du CCAG.

La garantie de parfait achvement, laquelle est tenulentrepreneur pendant un dlai dun an, compterde la rception, stend la rparation de tous lesdsordres signals par le matre de louvrage, soit aumoyen de rserves mentionnes au procs-verbal de

1. Objet des preuves

la rception, soit par la voie de notifications critespour ceux relevs postrieurement la rception. ce titre, lentrepreneur doit : excuter les travaux ou prestations ventuels de

finition ou de reprise prvus aux articles 5 et 6 delarticle 41 du CCAG, remdier tous les dsordres signals par le matrede louvrage ou le matre duvre, de telle sorte quelouvrage soit de nouveau conforme aux exigences dumarch aprs correction des imperfections apparuesdepuis la rception ou constates lors de celle-ci, procder, le cas chant, aux travaux confortatifs oumodificatifs dont la ncessit serait apparue lissuedes preuves effectues conformment au CCAP, remettre au matre duvre, les plans de louvrageconformes lexcution dans les conditions prcises larticle 40 du CCAGet compltes par le CCAP.

Les dommages concerns par la responsabilitdcennale sont ceux qui compromettent la solidit delouvrage ou qui le rendent impropre sa destinationet qui ntaient pas apparents lors de sa rception.

La responsabilit contractuelle de lentrepreneur peuttre galement mise en jeu en cas de dsordres nerelevant pas de la garantie dcennale lorsquils sontdus un dfaut de conformit au contrat (dfautdenrobage, chape non efficace, dcollement de lapeinture...) voire une faute lourde ou un dol.

La rception tant une acceptation des travaux parle matre de louvrage, les vices et non-conformitsapparents cette date et qui nauraient pas fait lobjetde rserves mentionnes au procs-verbal de rceptionne peuvent plus ensuite tre incrimins par le matre delouvrage qui est rput les avoir accepts. Ceci montrelimportance de la rception et des oprations qui syrattachent au regard de la responsabilit dcennale etdes autres garanties. Le CCAG- Travaux prcise que larception des ouvrages est prononce par la personneresponsable du march au vu du procs-verbal desoprations pralables la rception et des propositionsdu matre duvre. Les oprations pralables la


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rception comportent en particulier : la reconnaissance des ouvrages excuts, les preuves de chargement prvues par le CCAPetles ventuels contrles complmentaires permettantde vrifier la qualit de lexcution des travaux, les examens de louvrage avant, pendant et aprsles preuves de chargement menes de manirecontradictoire avec lentrepreneur qui tablissent unconstat des imperfections ou malfaons ventuelles.

ces tro is examens, il est vivement conseill derajouter lInspection Dtaille Initiale au sensde lInstruction Technique sur la Surveillance etlEntretien des Ouvrages dArt de 1979 modifie en1995. Il est rappel que cette opration est la chargedu service constructeur et non du futur gestionnairede louvrage.

La dure de ralisation de lIDIest parfois incompatibleavec les dlais applicables aux oprations de rceptionqui sont vises par larticle 41 du CCAG.Deux solutionssont envisageables pour pouvoir lier la rception aursultat de lIDI: augmenter les dlais de rception en drogeant larticle 41 du CCAGdans le CCAP, assortir la rception dune rserve sur les conclusionsde lInspection Dtaille Initiale, ce qui permet dereporter la rception dans le cas o lIDI rvle desproblmes.

Par ailleurs, il y a lieu de rappeler que cest tout au long

de la construction dun ouvrage quil faut sassurer desa conformit aux exigences du march et de ne pasattendre la rception pour le faire.

1.3 - Rappel des objectifs des preuvesLes preuves poursuivent les objectifs suivants : assurer au matre douvrage que louvrage livr estapte bien supporter les charges dpreuve, et, parextrapolation, assurer sa destination finale en termede portance. cette fin, on exige notamment le passagede poids lourds simulant les charges dessais dfinies

au chapitre 2, en sassurant quaucune dgradationde la structure nest observable. Les preuves peuventconcerner galement les trottoirs et les remblaisadjacents qui font lobjet de chargements adquats.Laptitude au service douvrages sensibles aux effetsdynamiques tels que les ponts de grande porte(> 200 m), les ponts cbles, les passerelles pitonnes,demande un contrle de leur comportementdynamique, vrifier que le fonctionnement mcanique delouvrage sous charge est conforme sa modlisationde calculs. On procde dans ce but la mesure dequelques grandeurs reprsentatives du fonctionnement

de louvrage. On contrle simplement que lesgrandeurs mesures restent dans une plage acceptablecompte tenu des incertitudes provenant des mesures,de la modlisation, et des matriaux. Pour certainsouvrages courants, les preuves de chargement peuvent

tre simplifies (cf. chapitre 6), constituer un des lments de ltat de rfrencede louvrage qui peut savrer indispensable ltablissement du diagnostic, en cas de problmesultrieurs. Le futur gestionnaire de louvrage doittre associ dans la mesure du possible aux oprationspralables la rception. Les preuves doivent trereproductibles et les rsultats obtenus sont consignsdans le dossier de louvrage. Le contenu des preuvesdouvrages dart comprend en particulier, uneinspection avant et aprs chargement et, dunefaon gnrale, la mesure de grandeurs physiquessignificatives refltant le comportement de louvrage

dans son ensemble ainsi que le travail des matriauxsous charges dpreuve. Les constats avant, pendant,et aprs les preuves, permettent lidentification desventuels dfauts apparents.

1.4 - Contexte rglementaireActuellement, les preuves douvrages dart sont rgiespar : le CCAG- Travaux qui prcise dans son article 38 queles essais et contrles des ouvrages lorsquils sont dfinisdans le march, sont la charge de lentrepreneur (ainsi

que dans son article 41 : les oprations pralables larception), le fascicule 61 titre II chapitre V qui dfinit dansson principe le contenu du programme des preuves(article 20-3 et commentaires).

Le fascicule 61 titre II rappelle galement lobjet despreuves, qui est : le contrle de la bonne conceptionet de la bonne excution des ponts par lexamen deleur comportement sous des charges normales . Ildfinit le programme des preuves qui comprend lestapes suivantes : lapplication des charges dfinies,

les visites dtailles du pont avant, pendant et aprslapplication des charges, la mesure des flches et le nivellement des appuis, toute mesure utile linitiative du matre duvre.

A court terme, le fascicule 61 titre II va tre remplacpar lEurocode EN 1991-2 sauf pour ce qui concernele chapitre V relatif aux preuves qui reste, pour untemps, intgr aux annexes nationales.

Les charges dpreuve dfinies dans ce guide nesappliquent quaux ouvrages calculs avec lesEurocodes.


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1.5 - Ouvrages soumis contrleTout pont doit tre soumis des preuves suivantles modalits dfinies dans le prsent guide, saufdrogation ministrielle. La date des preuves est

fixe par le matre duvre et celles-ci sont excutessur ordre de service en prsence du matre duvre oude son reprsentant.

Pour les ouvrages de faible ouverture, par exemple desPICFde moins de 10 mtres ou sous remblai important(paisseur dau moins 1,5 mtres et suprieure au quartde louverture), on peut se contenter dpreuves allgesnimpliquant pas la mesure de grandeurs physiques.On se reportera aux indications du chapitre 6.

Dans le cas o un mme march comporte lexcutionde plusieurs ponts de mme type (structures et travessemblables construites avec les mmes matriaux par lamme entreprise), le matre duvre fixe le programmedes preuves dans les conditions suivantes : dix pour cent des ouvrages, et bien sr au moins un,doivent faire lobjet de lensemble des preuves, pour les autres, i l est possibl e dallger lespreuves, notamment en limitant le nombre demesures de grandeurs physiques caractristiques dufonctionnement de louvrage.

Les ponts ou ensemble de ponts prsentant uncaractre particulier (ponts mobiles, ponts comportantune trave de plus de 200 mtres de porte, pontssuspendus ou haubans, passerelles pitonnes...)doivent faire lobjet dun programme spcial fix parle CCTP.

1.6 - Ouvrages rpars ou renforcsDans le cas des ouvrages rpars, il est souvent pertinentde reproduire des chargements dessai dj retenus lorsde la rception de louvrage de manire apprcier parcomparaison la pertinence des rparations.

Pour des ouvrages renforcs, pour pouvoir admettre lescharges dfinies dans les Eurocodes, les prescriptions

du chapitre 2 simposent. Pour des renforts destins permettre le passage de convois exceptionnels, le niveaude la charge dessai peut droger aux prconisations duchapitre 2 pour avoisiner le niveau de charges impospar les futurs convois.

En gnral, le programme des preuves dcrit auxchapitres suivants pourra tre adapt partir desprincipes suivants : seules sont ncessaires les preuves en rapport aveclobjet de la rparation ou du renforcement, les chargements pralables dappui pour tassementssont inutiles,

des mesures et instrumentations particuliresen rapport avec lobjet de la rparation ou durenforcement peuvent tre ajoutes pour apprcierson efficacit (par exemple mesure de labsence desouffle dune fissure ou dun joint sec comprim par

une prcontrainte additionnelle).


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2.1 - Charges de chausseLes charges dpreuve de chausses comprennent lespreuves par poids mort et les preuves par poidsroulant. Les charges dpreuve sont composes etorganises avec des vhicules dont la circulation estnormalement autorise sur route.

2.1.1 - Charges gnrales statiques

La vrification de laptitude au service de louvrage estmene en soumettant le tablier des charges routiresreprsentant des actions de trafic ayant une priode deretour comprise entre une semaine et un an. Lintensitde ces charges permet de solliciter de maniresignificative louvrage sans risquer de lendommager.En pratique, les effets des charges routires dpreuve

doivent tre compris entre les effets des chargesroutires frquentes et les trois-quarts des effetsdes charges routires caractristiques dfinies danslEurocode EN 1991-2, sans tre toutefois infrieursaux effets dune charge uniformment rpartie sur lachausse de 2,5 kN/m2.

Pour les ouvrages permettant le passage de convoisexceptionnels, aucune preuve de charge particulirenest prvoir vis--vis de ces convois. Les ouvragesdestins recevoir le passage de convois exceptionnelstrs lourds (classes D et E) peuvent nanmoins fairelobjet de charges dpreuve spciales. Ce point nestpas abord dans le prsent document.

Pour les ouvrages sensibles aux actions naturellescomme la temprature ou le gradient thermique, ilconvient de sassurer que le cumul des effets de cesactions prises avec les valeurs maximales prvisiblesau jour des essais avec ceux des charges dessais nedpasse pas 0,9 fois les effets de la combinaison dedimensionnement. Ceci impose, notamment pourles ouvrages en bton prcontraint, la pose de sondesthermiques.

Les preuves de chargement comportent la vrificationdu fonctionnement mcanique des lments porteurs

du tablier. Pour les ponts poutres sous chausse,par exemple, cette vrification demande des essais

sous charges centres et sous charges excentres, sansquil soit gnralement ncessaire dprouver toutesles poutres.

Il convient de produire dans les lments constitutifsde louvrage les sollicitations dveloppes par lescharges routires dessai. En pratique, pour les tablierstravaillant essentiellement en flexion, on sintresseprincipalement aux sections de louvrage les plussollicites en flexion, appeles sections remarquables.Il sagit, en gnral, dune section pour chaque traveet des sections sur appuis intermdiaires. Pourcertains ouvrages, il peut tre ncessaire de contrlerle comportement dautres lments structurels. Parexemple, pour les ponts fortement courbes ou biais,on peut souhaiter vrifier le non-soulvement desappareils dappui.

Les vhicules dpreuves sont disposs larrt surla chausse et peuvent tre serrs tant dans le senslongitudinal que transversal, indpendamment dudcoupage de la chausse en voies de circulation(Figure 1).

Pour simplifier le droulement des preuves, etpour viter de surcharger indment une section delouvrage, on cherche limiter la variation du nombrede vhicules dessais suivant les sections dtudes. Ilpeut tre ainsi admis que les sollicitations engendrespar les charges dessais dans quelques sectionsremarquables, en particulier les sections sur appuis

intermdiaires, peuvent tre infrieures de 10 % auxsollicitations dues aux charges routires frquentes.

Dans la plupart des cas, les charges dpreuve sontconstitues dun groupe de camions dplacerprogressivement le long de louvrage, permettant ainsilpreuve successive des sections remarquables dunepoutre matresse. Lpreuve des sections situes sur lesappuis intermdiaires peut demander quelques cas decharges complmentaires. Pour certaines positions dugroupe de camions, on procde la mesure de quelquesgrandeurs physiques significatives du fonctionnementdu tablier, ce qui permet dtablir, le cas chant, unepseudo-ligne dinfluence de la grandeur mesure dansune ou plusieurs sections remarquables sous leffet dece groupe.

2. Charges dpreuve et grandeursmesures


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2.1.2 - Charges gnrales dynamiques

Pour la plupart des ouvrages, les effets dynamiquessont contrls qualitativement par des preuvessimplifies sous charges roulantes :

parmi les vhicules utiliss pour les preuves parpoids mort, on en conserve un nombre gal celuides voies de circulation, en choisissant ceux quicomportent les essieux les plus lourds. Ces vhiculestant disposs de front et dans le mme sens, on lesfait circuler de bout en bout du pont une vitesseadapte aux exigences de la scurit, un essai de freinage sur louvrage peut tre organisavec un vhicule lourd de plus de 19 t. Cet essai permetdapprhender dventuels mouvements anormaux(mise en bute des joints, dformations irrversiblesdes appareils dappui).

Pour les ouvrages sensibles aux phnomnesdynamiques tels que les ponts de grande porte(> 200 m), les ponts cbles, certaines passerellespitonnes, il convient de mesurer les premiresfrquences propres du tablier susceptibles dtreexcites par une action dynamique (vent, pitons),lamortissement des modes correspondants, etaccessoirement les dformes propres, de manire valider les analyses modales thoriques. La chargedexcitation, lerreur maximale tolre sur les mesures,le nombre de capteurs et le nombre de modes mesurerdpendent de la sensibilit prvisionnelle de louvrageaux phnomnes dynamiques.

2.1.3 - Charges locales routires

Pour les charges locales, les effets des charges routiresdpreuves doivent tre compris entre les effets descharges routires frquentes et les trois-quarts des

effets des charges routires caractristiques dfiniesdans lEurocode EN 1991-2.

Cette preuve vise les lments ou parties de lastructure pour lesquels les valeurs significatives deleffet mesurer impliquent de concentrer les chargesdessais sur une faible tendue. Ceci concerne, parexemple : les pices de pont et les consoles mtalliques, les suspentes de ponts tablier suspendu, les zones situes aux angles de tabliers-dalles biais. les encorbellements sous chausse par rapport lapoutre de rive, lorsque la largeur de lencorbellementatteint au moins 1,50 mtres.

Pour les lments structurels rptitifs, il convient deprocder la mise en charge dun nombre significatifdentre eux (environ 10 %), sauf cas particuliers.

Pour les pices souples (consoles mtalliques parexemple), ces essais peuvent tre ventuellementcomplts par le relev et le contrle du profil en longen rive du tablier sous les charges dpreuve gnralesde manire mettre en vidence, par une irrgularitdu profil en long, une ventuelle malfaon.

Pour les lments soumis des sollicitationsimportantes provenant la fois des charges locales etdes charges gnrales de chausse, il y a lieu de laisseren place les charges locales pendant le droulementdes preuves par charges gnrales de chausse.

Figure 1 : chargement de la premire trave dun pont-dalle.


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2.2 - Trottoirs et pistes cyclablesAucune preuve de charge de lensemble des trottoirsnest demande pour les ponts dont les poutres

matresses supportent la fois chausses et trottoirs.Il faut simplement prouver sa rsistance locale sousleffet des charges dessai. Lintensit des charges localesdessai permettra dobtenir des effets compris entreles effets des charges frquentes et les trois-quartsdes effets des charges caractristiques dfinies danslEurocode EN 1991-2.

Dans le cas de trottoirs non spars de la chaussepar un dispositif de scurit ou par une bordureinfranchissable, pour des ponts situs en zoneurbaine, lpreuve de charge, si elle est impose, peutdans certains cas tre ralise avec des camions se

dplaant sur les trottoirs.Dans le cas de trottoirs non accessibles aux vhiculesroutiers, on prouve localement les trottoirs, les pistescyclables et les bandes de sparation de ces dernires,en disposant un lest sur une partie de leur surface(Figure 2).

La surface charger, en plusieurs parties, est le diximede la surface totale, la longueur charge de chaquepartie devant atteindre environ trois fois la largeur dutrottoir ou de la piste cyclable.

2.3 - Passerelles pitonnes et cyclablesPour les ponts rservs la circulation des pitons etdes cycles, on procde des preuves par poids mort

(Figure 3) ainsi qu des essais dynamiques.Pour les preuves par poids mort, la charge composedun lest ou, si cela est possible, de vhicules de poidsappropris, doit engendrer des sollicitations comprisesentre les effets des charges frquentes et les trois-quartsdes effets des charges caractristiques dfinies danslEurocode EN 1991-2.

Les preuves de charge comportent la vrificationdu bon fonctionnement du tablier en flexion, enbalancement (dplacement horizontal) et en torsion.

Pour les preuves par chargement dynamique, il

convient de se reporter au paragraphe 2.1.2, ennotant que les modes de flexion de frquence compriseentre 1,6 et 2,4 Hz, et les modes de balancement defrquence comprise entre 0,5 et 1,5 Hz, sont les plussusceptibles dtre excits par le passage des pitons.Pour les ouvrages particulirement sensibles, onmesure lacclration maximale des principaux modessous une excitation reprsentative du passage despitons. Ces valeurs sont compares celles obtenuespar rfrence au critre de service que lon trouve dansles Eurocodes.

Figure 2 : mise en place dun chargement de t rot to ir. Figure 3 : preuve s par poids mort sur une passe rel le.


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2.4 - Grandeurs physiques mesuresLes mesures peuvent porter sur les flches, lestassements (des appuis et appareils dappui), les

dplacements horizontaux des appuis (Figure 4), entte de bquille ou en tte de pylne, les rotations deflexion (en pied ou en tte de bquille), les dformations(extensomtrie sur des poutres mtalliques, non-ouverture de joints secs), les courbures, et les tensions(suspente, hauban).

Les quantits mesurer doivent tre significativesen regard des incertitudes sur leur dtermination etleur mesure. Elles doivent caractriser au mieux lecomportement de louvrage.

Le fonctionnement mcanique des ouvrages en torsionest dlicat apprhender, et il est prudent, en gnral,de privilgier les mesures sous des chargements nesollicitant pas le tablier en torsion.

Pour les ouvrages sensibles aux effets thermiques (pontsen bton prcontraint, ponts cbles suspenseurs), latemprature moyenne et le gradient thermique sontmesurs en diffrents points de louvrage de manire apprcier leur effet et corriger en consquence lesmesures.

Figure 4 : capteurs pour mesures des dplacements dun appareil

dappui.

Pour les structures porteuses secondaires (consolemtallique), les mesures des dformations de ceslments doivent tre dissocies des dformationsprovenant de la structure principale. Pour limiter cesinterfrences, il est intressant de procder aux mesuressur des lments secondaires proches des appuis.


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3.1 - La place des preuves dans laconstruction des ouvragesLes preuves des ouvrages dart constituent, dans la

plupart des cas, le dernier acte du contrle extrieurlors de la construction dun ouvrage neuf.

Ces preuves ne peuvent se drouler quaprs laralisation dune couche de roulement protgeant letablier et son tanchit, la vrification de la capacitdes matriaux constitutifs subir les charges dpreuve,et le calage dfinitif des appareils dappui.

Pour les structures ou parties de structures ralises enbton, le bton doit avoir atteint un ge suffisant ladate des preuves. Les preuves ne peuvent commenceravant un dlai minimal de 28 jours aprs le dernierbtonnage et sous rserve de lobtention des valeurs dersistance de bton prvues dans les notes de calculs.

Le march peut prescrire lentrepreneur de mettre disposition pendant une certaine priode un ouvragenon encore achev pour permettre lexcution dautrestravaux (par exemple des travaux de terrassement). Ilconvient dans ce cas de se reporter larticle 43 duCCAG.

Avant et aprs la mise disposition de ces ouvrages, ilconvient de dresser un tat des lieux contradictoiremententre le matre duvre et lentrepreneur. Bien entendu,louvrage doit avoir t conu et excut pour pouvoir

supporter les effets des charges prvues.Si le march prvoit que les preuves sont raliseslongtemps aprs lachvement des travaux, la rceptionde louvrage doit tre assortie dune rserve lie lexcution ultrieure des preuves prvoir dans leCCAP.

Lentrepreneur tablit la note dhypothses, la notede calculs, et le programme des preuves. Les autresoprations, comme la reconnaissance des ouvragesexcuts, la constatation ventuelle de linexcutiondes prestations prvues au march, doivent biensr tre maintenues. Dans ce cas, lexcution des

preuves et leur interprtation sont la charge dumatre duvre, en prsence dun reprsentant delentrepreneur.

Sauf sil y a urgence, toute prise de possession desouvrages par le matre douvrage doit tre prcdede leur rception.

Lgende :

X : Ralisation ; V : Validation par visa ; PV : Proposition de val idation

BE : Bureau dtudes ; MOE : matre duvre(1)Bureau dEtudes de lentrepreneur.

Entreprise Matrise duvre

BE (1) Entreprise Mesure BE (2) MOE

Examen pralable de louvrage X X V

Note dhypothses X PV V

Note de calculs X PV V

Programme des preuves X V

Charges d'preuve X V

Mesures X

Analyse des rsultats X X PV V

Dtermination de lacceptabilit X V

3. Organisation des preuvespar le matre duvre


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3.2 - Les preuves, lments de contrleLes preuves contribuent fournir des lmentsdapprciation permettant au matre duvre deproposer ou non au matre douvrage la rception

de louvrage.Les preuves constituent une mesure globaledun ou de plusieurs comportements de louvragesous une sollicitation extrieure, permettant de

juger de lacceptabi lit de louvrage au regard desa destination, supporter un trafic routier. Cettemesure est dinterprtation dlicate et les conditionsde sa ralisation doivent donc tre particulirementsoignes.

3.3 - Les acteurs des preuvesBeaucoup dacteurs ayant des rles divers interviennentdans le droulement des preuves. Limplication dumatre duvre est donc particulirement importantepour coordonner les diffrents intervenants. ceteffet, il doit dfinir, notamment au travers du cahierdes charges de chaque commande, le rle, les tches,et les missions de chacun : lentrepreneur, titulaire du march, le bureau dtudes de lentrepreneur, le bureau dtudes du matre duvre, le laboratoire dessais de gnie civil et/ou le gomtreprocdant aux mesures et les exploitant, les entreprises de transports, propritaires desvhicules dpreuves, lorganisme charg des relevs de dsordres avant,pendant et aprs chargement, le responsable des oprations de pese permettantde dterminer les charges appliques.Il est utile de sinspirer de lorganisation suivantequi reprend lapproche traditionnellement utiliseau sein des DDE (ces exigences doivent figurer dansle march) : lentrepreneur assure lorganisation gnrale,

tablit les notes de calculs, dfinit le programme despreuves, et propose linterprtation des preuves.Il assure par ailleurs au matre duvre les moyensdaccs permettant le travail des personnes chargesde linspection et des mesures, et fournit les camionsou lests ncessaires aux preuves. Ces prestations sont la charge de lentrepreneur, le matre duvre assure le contrle extrieur desprestations de lentrepreneur, tablit les constatsde ltat des ouvrages avant et aprs chargement,et procde la mesure des grandeurs physiquesprvues, les mesures et les inspections sont en gnral

confies par le matre duvre des sous-traitants. Cesinterventions sont menes de manire contradictoireavec lentrepreneur.

Les preuves doivent se drouler en prsence dumatre duvre (ou dun reprsentant qualifi dumatre duvre) et dun reprsentant qualifi delentrepreneur. Ces personnes doivent suivre en tempsrel le bon droulement des preuves et les arrter en

cas danomalie.Lanalyse des rsultats des preuves dresse parlentrepreneur doit tre valide formellement parle matre duvre, cest--dire vise avec ou sansrserves.

Le matre douvrage peut galement faire loccasionde cette opration pralable la rception, ltat derfrence de louvrage. On rappelle que les vices etnon-conformits apparents qui nauraient pas faitlobjet de rserves lors de la rception sont rputsaccepts par le matre douvrage.

3.4 - Droulement des preuves

3.4.1 - La note de calculs

3.4.1.1 - La note dhypothses

Lentrepreneur fournit au matre duvre la notedhypothses conforme aux exigences dcrites auchapitre 4. Le matre duvre doit retourner cette notedhypothses vise avec ses observations ventuelles.

3.4.1.2 - La note de calculs

Le matre duvre doit viser la note de calculs,ce qui constitue une condition au lever du pointdarrt pralable la ralisation des chargements.La consistance dune telle note est dveloppe auchapitre 4.

3.4.2 - Le programme des preuves et lorganisation deschargements

Lentrepreneur propose un programme de chargementdestin dcrire tous les lments ncessaires auxpreuves de louvrage.

Ce document prcise en particulier : lorganisation gnrale des preuves, avec ladsignation explicite des responsabilits, lordre des chargements des diffrentes partiesdouvrage, la nature des moyens utiliser, tant en termesde vhicules que de dispositifs de mesure et decommunication, le plan de rotation des vhicules, conforme la notede calculs, visant optimiser les dplacements et lesmises en position des matriels de mesure,

ladquation gomtrique entre les moyens demesures optiques et les chargements qui peuventformer un obstacle certaines vises,


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l e mode de r ep r age de l a pos i t i on de schargements, si ncessaire, les moyens mettre en oeuvre pourstabiliser les effets thermiques.

Note - Pralablement au chargement de louvrage, lentrepreneurmarque, par exemple la peinture, la position des vhicules, pour les

diffrents cas de charges raliser. Il peut tre tabli une codification

des cas de charges par le nombre de traits, et des t ypes de vhicules par

la couleur, en prcisant la partie du camion repre (dernier essieu

arrire). Comme il est trs frquent que les vhicules utiliss soient

lgrement diffrents des vhicules dfinis dans la note de calculs, il

est prfrable que le reprage seffectue sur lessieu le plus charg pour

se rapprocher des hypothses de calcul.

3.4.3 - Les moyens mis en uvre pour effectuer lesmesures

Le matre duvre doit sassurer que les moyensprvus par lorganisme dessais de gnie civil pourraliser les mesures sont bien adapts la naturedes problmes poss et permettent de satisfaire auxexigences de qualit dfinies au chapitre 5. Il vrifieen particulier : le domaine demploi du matriel, les caractristiquesmtrologiques des appareils, leur talonnage, la qualification du personnel ayant mettre en uvrele matriel de mesures,

la cohrence entre lorganisation du chantier demesure et les chargements : faisabilit des mesures,dlai entre chaque mesure, laccs rapide aux valeurs permettant de contrleren temps rel le bon fonctionnement de louvrage.

On vrifie galement que lorganisme dessais degnie civil dispose bien des moyens denregistrementdes grandeurs physiques mesures sur louvrage etdes paramtres susceptibles dinfluencer la mesure :temprature de lair et de la structure, gradientthermique, niveau de leau, hygromtrie

Lenregistrement de ces paramtres est trs important,car il permet de procder des mesures tout au longde la vie de louvrage, de comparer deux tats, etdapprcier lvolution de son comportement dansle temps.

Il faut noter que si une relative constance de cesparamtres ne peut tre mise en vidence durant lespreuves, il est prfrable de raliser ces preuves des moments ou dans des conditions o les variationssont minimales, par exemple tt le matin, par tempsnuageux, par mare de morte-eau, en labsence devent fort, etc.

3.4.4 - Examen pralable de la structurePralablement toute action de chargement, une visitedtaille contradictoire de la structure doit tre meneafin de relever les ventuels dsordres ou dfauts, deles mesurer et les quantifier. Ceci permet de vrifierleur ventuelle volution pendant ou aprs les preuvesde chargement.

Les rsultats de lexamen pralable sont notifis autitulaire du march de travaux, pour que ce dernierpuisse mener une contre-visite, et proposer, sincessaire, dventuelles mesures confortatives.

Le niveau de dtail de cette action de surveillance estcelui dune inspection dtaille douvrage dart, meneselon les principes du fascicule 02 de lInstructionTechnique pour la Surveillance et lEntretien desOuvrages dArt, relatif aux conditions dexercice dela surveillance.

Elle doit tre confie un organisme ou laboratoirespcialis disposant dun personnel form et qualifien inspection douvrages dart (Figure 5). En gnral,cest lorganisme charg du contrle extrieur destravaux du fait de sa connaissance du chantier quiest retenu. Les laboratoires de lquipement assurent

traditionnellement cette fonction avec leur savoir-faireet peuvent donc constituer une ressource prcieuse.

Le rsultat de cette inspection doit permettredapprcier laptitude de louvrage supporter lespreuves. En effet, si les dsordres constats sontrvlateurs dun risque pour louvrage, il faut arrterla procdure de rception et demander lentrepreneurdanalyser les dsordres et de proposer si ncessaireles rparations. En cas dexcution dune rparation,il convient de tester son efficacit pralablement audroulement des chargements dpreuve.

Figure 5 : inspection laide dune passerelle.


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Enfin, sur des dsordres ne mettant pas en causela stabilit et la rsistance de la structure, le matreduvre, peut accepter que les dsordres ne soient pasrpars avant les preuves. Le matre duvre peut alorsdcider dune instrumentation particulire, destine

contrler lvolution (suppose rversible) du dsordresous leffet du chargement dpreuves. Dans ce cas,il est opportun de procder un chargement parpaliers.

Note- On peut citer comme exemple de dsordres susceptibles dtre

instruments : une fissuration de quelques diximes de millimtres

sur des structures en bton arm, une dplanation excessive de lme

dune poutre mtallique, un dfaut de ralisation engendrant des

pousses au vide

3.4.5 - La vrification des charges appliques

Il est exig pour chaque camion un bon de pese (poidstotal et poids des essieux), tabli le jour mme dechaque phase dpreuves sur une installation de pesagestatique rcemment talonne ou vrifie (Figure 6). Latolrance admise sur la masse totale de chaque camionest gnralement prise gale 3 %.

Lors dpreuves ralises sous trs forte pluie, lavariation de la masse doit tre contrle du fait de lavariation de la teneur en eau des chargements.

Il est rappel la ncessit dun strict respect des rglesdu code de la route, notamment en matire de charge

totale autorise.Lentrepreneur contrle que la position relle desessieux est proche de la position thorique tant dansle sens longitudinal que transversal avec un cartinfrieur 10 cm.

Lattention est attire sur le fait que certainschargements ne sont pas toujours bien connus engabarit. Certaines charges peuvent dborder delarrire des vhicules et empcher le respect desdispositions prvues. Il y a lieu dans ce cas dapporterles ajustements ncessaires dans la note de calculs.

3.4.6 - Le chargement de louvrage et les mesures

En premier lieu, lorganisme dessais en gnie civilpropose un programme de mesures conforme auxexigences du paragraphe 5.1.2.

Il est utile de demander cet organisme de sinformerdes conditions climatiques prvisibles pendant sonintervention, particulirement en termes de neige,de vent, de temprature, de brouillard... Ainsi, unevrification des prvisions mtorologiques la veilledu jour retenu pour le droulement des preuves, peutviter un dploiement inutile.

Pralablement aux preuves, le matre duvrevrifie que toutes les autorisations administratives(exploitation de la route, accs aux terrains riverainspour faire des mesures) sont bien obtenues, et queles moyens de communications (radio, par exemple)

ncessaires entre les divers intervenants (entreprisegnrale, mesureurs et gomtres, coordonnateur descamions, matre duvre) sont bien mis dispositionet quils fonctionnent.

Le chargement des appuis (Figure 7) permet deprovoquer le tassement immdiat des appuis. Cestassements sont gnralement trs faibles (de lordrede quelques diximes de mm). Il convient simplementde suivre les tassements et dtablir le nivellement dutablier vide aprs lenlvement des chargements.Si les tassements ne sont a priori pas ngligeables,cest--dire suprieurs 0,5 cm (cette valeur dpend

des types de structures), ils devront avoir t valusdans la note de calculs de louvrage. Les diffrentesmesures topomtriques aprs dchargement de lastructure (retour vide) peuvent, dans la mesure oelles sont ralises selon les conditions spcifies dansle fascicule 04 de lInstruction Technique, constituerlEtat Initial de Rfrence Topomtrique.

Figure 6 : pese dun camion sur une bascule. Figure 7 : chargement dun appui.


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Les traves sont charges dans lordre prcis par leprogramme de chargement. Les consignes de scuritnautorisent pas le dplacement simultan de plusieurscamions sur louvrage. Ce point doit tre vrifigalement la fin des preuves lorsque les camions

quittent louvrage.Lorganisme dessais en gnie civil vrifie toutmoment que la valeur physique significative mesuresous le cas de charge tudi ne dpasse pas 1,5 fois lavaleur prvue, de manire ne pas mettre louvrageen pril. Le dpassement de ce seuil commande larrtdes preuves. La mesure des tassements dappui sousles diffrents cas de charge permet de recaler lesmesures faites sur les autres parties du tablier. Quandlouvrage est instrument pour permettre lvaluationdun dsordre particulier ou dun comportementspcifique, ces instrumentations complmentairesdoivent tre assorties de seuils dalerte.

3.4.7 - Examen aprs les preuves

Cet examen a pour but de constater ltat de louvrageaprs les preuves et de le comparer ltat initial djenregistr avant les preuves. Ces constats sont reportssur le document ayant servi lexamen pralable, enles diffrenciant des constats initiaux.

Cette inspection peut avantageusement tre conduiteau sens de lInstruction Technique, afin de constitueralors lInspection Dtaille Initiale (IDI). Dans ce cas,bien videmment, cette inspection doit tre mene demanire contradictoire avec lentrepreneur.

Il est rappel que les dlais lis lacte de rceptionet viss par larticle 41 du CCAG ne permettent pastoujours deffectuer toutes les oprations pralables larception notamment si lon inclut lIDI. Cest souventle cas pour les ouvrages dart non courants. Deuxsolutions peuvent tre envisages dans le CCAP: prvoir un dlai contractuel plus important dans lemarch, assortir la rception dune rserve relative auxrsultats de lIDI.

3.4.8 - Analyse des rsultats et validation aprs lespreuves

Lorganisme dessais en gnie civil fait au matreduvre un rapport sur les mesures ralises lors despreuves comprenant : le rappel des charges rellement mises en uvre etde leurs positions, le rappel et lanalyse des conditions de mesures,

le rappel des valeurs attendues et des variationsadmissibles de ces valeurs au regard des incertitudesconcernant les modles et les valeurs, le rappel des incertitudes affectant les mesures, la comparaison entre rsultats mesurs et traits, etvaleurs calcules.

part ir de ce ra pp or t, le bur ea u d t ud es delentrepreneur tablit une note danalyse des rsultatsqui comprend au moins les parties suivantes : le rappel des hypothses, la reprise ventuelle des calculs, linterprtation des diffrences, le cas chant, les conclusions sur la capacit de louvrage assurerses fonctions et sa prennit, les indications sur le rgime de surveillance appropri louvrage, sur dventuelles instrumentations

complmentaires permanentes ou temporaires.Le matre duvre analyse le rapport de lentrepreneuravec laide de son bureau dtudes et conclut sur la suite donner lopration de rception de louvrage.

3.4.9 - Cas de certains ouvrages

Les principes dcrits ci-dessus concernent la majoritdes ouvrages, y compris les ouvrages exceptionnels. Lespreuves ralises aprs rparations ou renforcementsdouvrages anciens doivent tre adaptes au cas parcas.

Toutefois, certains ouvrages particulirement simpleset robustes, raliss conformment aux dossiers typesdu Stra, tels que les PICF, les PIPO de dimensionsmodestes (dune porte infrieure 10 m), peuventfaire lobjet de dispositions allges (Figure 8 etchapitre 6).

Figure 8 : essai de chargement dun ouvrage de faible porte.


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4.1 - Hypothses de calculs des preuvesLe calcul de louvrage sous charges dpreuve napas pour objet de contrler la rsistance ultime delouvrage mais dprouver le bon fonctionnement de lastructure. En consquence, les hypothses servant cecalcul nont pas tre conservatrices mais tre les plusralistes possibles, ds lors que la mesure de grandeursphysiques simpose. De mme, la modlisation de laraideur de louvrage doit tre adapte au calcul desdformations sous les charges dessais. Il est possiblede trouver des indications intressantes dans lesEurocodes. Il est ncessaire en particulier de prendreen compte : la dformation deffort tranchant dans les poutres, la participation de certains quipements dans larigidit de la structure (BN1, BN2, corniche en BA,

contre-bordure de trottoirs en BA), la loi de comportement relle des matriaux partirdes essais sur prouvettes, la rigidit des appuis principalement vis--vis de larotation, le biais des ouvrages, la courbure des structures, la fissuration des parties fonctionnant en bton arm,notamment la fissuration des dalles de pont mixte surappui et la rduction des inerties de torsion du fait dela fissuration, la largeur participante du hourdis et des dalles sur

appuis, la valeur probable de la prcontrainte (utilisant lesrsultats des mesures des coefficients de transmission)pour les ouvrages en prcontrainte partielle, la gomtrie relle de louvrage, si des alas dechantier ont conduit des modifications.

Il est demand un calcul complet de louvragetabli partir dhypothses ralistes permettantla dtermination de ltat probable de louvrage.On admet gnralement une incert i tude de+10 % et -20 % sur les valeurs probables calculesdes grandeurs physiques (dformation... ), sauf

justifications particulires du bureau dtudes. Pourchaque chargement, on dfinit la grandeur physique

la plus significative qui doit servir de tmoin principalcaractristique du bon fonctionnement de louvrage.Le bureau dtudes dtermine la valeur limite de cettegrandeur physique qui, si elle tait atteinte, doit

commander larrt des preuves. dfaut danalyseparticulire, on retient 1,5 fois la valeur nominaleprvue.

Note- La rigidit apporte par les superstructures peut devenir trs

importante lorsque les portes sont faibles. Des barrires de scurit

en bton (BN1, BN2, GBA) apportent une grande rigidit quil

est assez difficile de modliser du fait des joints, de la fissuration, et

du tranage de cisaillement. Lentrepreneur fournit au matre duvre

la note dhypothses que celui-ci doit viser avec ses observations

ventuelles.

4.2 - Note de calculs des preuvesCette note de calculs, la charge de lentrepreneur,comprend : un rappel succinct des car actr ist iques delouvrage, le rappel des hypothses prises en compte, la description des diffrents cas de chargement, la nature et les valeurs thoriques des mesures effectuer dans chaque cas.

La cinmatique des dplacements des camions doit

tre tudie de manire ne produire dans aucunesection remarquable des effets suprieurs ceux descharges dessais.

4.2.1 - Pralablement aux essais

Sont demands : le calcul de ltat probable de louvrage au jour desessais sous leffet des charges permanentes relles, le calcul des effets des charges routires frquenteset caractristiques, lincidence sur louvrage des actions naturelles

comme la temprature, le gradient thermique(diffrence de temprature entre parties douvrage),

4. Note de calculs des preuves etanalyse des rsultats


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de manire pouvoir interprter les mesures in-situ, le choix des charges dpreuve et leurs simulationspar des camions rservs par lentrepreneur. Le calculdes effets de ces charges est men sans pondration,en prenant en compte les caractristiques relles

des camions (charges des essieux, distances entreessieux), la dfinition des incertitudes admissibles sur le poidsdes convois de chargement et sur leur position, la dfinition du positionnement (longitudinal ettransversal) successif des camions et des sectionsremarquables contrler chaque position, la quan ti f icat ion des gran deurs phy siquesreprsentatives du fonctionnement mcanique delouvrage lors des essais et ltablissement des pseudo-lignes dinfluence si elles sont ncessaires, la mise en vidence des incertitudes portant sur le

calcul des grandeurs physiques et sur les mesures, les calculs dynamiques ventuels, avec galementune tude de leur prcision, la dtermination des tassements des appuis etappareils dappui sous charges routires, sils sontimportants (suprieurs 1 ou 5 mm suivant le typede structure).

4.2.2 - Postrieurement aux essais

Sont demandes : la vr i f icat ion des rsultats exprimentaux

et thoriques, et la comprhension des cartsventuels, si ncessaire, des tudes complmentaires sappuyantsur des modles plus ralistes.

Ce dernier point concerne particulirement les preuvesde charges locales, lorsque les mesures donnentdes valeurs inadquates mais attestent toutefois unfonctionnement homogne des lments tests. Siun lment apparat dficient du fait dun dfautdexcution, lentrepreneur doit proposer au matreduvre une mthode de contrle adapte permettantde garantir la bonne excution de tous les lments

similaires. En pratique, il devient souvent ncessaire degnraliser les mesures ou contrles pour dtecter tousles lments dficients. Par ailleurs, lentrepreneur doitproposer les dispositions quil compte prendre pourrendre louvrage ou la partie douvrage conforme.

4.3 - Analyse des rsultatsLanalyse des rsultats doit tre conduite avec le soucide mettre en relief dventuels dysfonctionnementsmcaniques par rfrence aux procs-verbaux tablis

avant, pendant, et aprs les preuves. Les calculsdoivent donc considrer non seulement le poidset le positionnement rels des camions, mais aussilinfluence des conditions climatiques.

Les preuves sont satisfaisantes lorsque les valeursmesures, en tenant compte de lincertitude de lamesure, respectent la fourchette autorise sur lesvaleurs calcules (entre 1,1 fois et 0,8 fois les valeursprobables). En cas de non-respect, les rsultats doiventtre examins avec un esprit critique, afin dexpliquerles anomalies : non-linarits du comportement,volution anormale des flches mesures dans une

section remarquable...Un nouveau calcul doit tablir une fourchette desvaleurs thoriques contrler sur louvrage, partirdhypothses hautes et basses ralistes faites sur lesgrandeurs physiques significatives. En rgle gnrale,il nest pas ncessaire de recommencer tout ou partiedpreuves. Si des preuves sont refaire, elles sont la charge de lentrepreneur.


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5.1 - Informations ncessaires une bonneinstrumentation

5.1.1 - Caractristiques gomtriques et topographiquesDune manire gnrale, la nature et la gomtrie dufranchissement (cours deau, hauteur sous poutre)et plus particulirement les caractristiques dutablier (longueur, largeur, paisseur, biais, courbure,distances entre appuis), des appuis (hauteur. ) etdes appareils dappui (libert de mouvement permise)influencent le choix et limplantation des moyens demesure.

La fourniture dune vue en plan, dune coupetransversale, et dune coupe longitudinale permetgnralement de rpondre aux questions poses,

du moins pour les ouvrages courants. Une visitepralable est ncessaire en cas de franchissement debrches ou de cours deau importants, en zone urbaineou portuaire, pour dfinir le choix et limplantationdes moyens de mesure. Cest souvent le cas pour lesouvrages dart non courants (Figure 9).

5.1.2 - Programme de mesures

Le programme de mesures est tabli par lorganismedessais en gnie civil charg des mesures. Il permetde dfinir la quantit et la qualit des appareils demesure, leur emplacement, ainsi que leffectif et laqualification du personnel affect aux mesures. Ilcomprend au minimum les oprations suivantes : limplantation des positions des charges et des pointsde mesure, la visite dtaille c ontradictoire avant toutchargement, le nivellement pralable, la vrification des caractristiques des moyensde chargement, vrification des bons de pese etventuellement des bascules utilises pour les peses, l e ch argemen t des appui s e t me sures de

nivellement,

les chargements prvus dans la note de calculs(indication de la succession des cas ainsi que desmesures et des observations correspondantes), la ralisation de la visite dtaille, voire de linspection

dtaille initiale, aprs lenlvement des chargementspar des agents dinspection qualifis, et du nivellementde rfrence.

Ces oprations sont la charge du bureau dtudescharg des mesures. Les visites dtailles avant etaprs chargement peuvent tre confies par le matreduvre un autre sous-traitant.

5. Ralisation des mesures etprsentation des rsultats

Fi

gure 9 : Essai de chargement

dun bow-string.

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5.2 - Nature des mesures possiblesLes fiches descriptives des diffrents matriels prsentssont fournies en annexe.

5.2.1 - Gnralits sur les caractristiques mtrologiques(selon NF X07-001 - dc. 94)

Il convient de prciser le vocabulaire utilis enmtrologie : les limites de ltendue de mesure : valeurs minimaleet maximale mesurables, ltendue de mesure : diffrence entre la valeurmaximale et la valeur minimale mesurables, la rsolution : plus petite variation mesurable, lincertitude de mesure : valeur qui caractrise ladispersion des rsultats.

5.2.2 - Mesures de dplacement

Ce sont les mesures les plus couramment utiliseslors des preuves de chargement. Les mesures dedplacements verticaux sont les plus frquentes, carces dplacements sont gnralement rvlateurs ducomportement mcanique densemble du tablier etfacilement mesurables.

Ces mesures permettent de contrler les flches souscharges, les dformations transversales du tablier, et lesventuels tassements dappui. Parfois, il est galementncessaire de contrler les dplacements horizontaux :ttes de piles de grande hauteur, mts des ponts haubans ou suspendus, ttes de bquille ou de contre-bquille des tabliers de pont bquilles.

Les appareils utilisables pour les mesures dedplacement sont : les fleximtres mcaniques du type Jules Richard :le dplacement de louvrage est transmis laide dunfil invar fix sous le tablier et tendu verticalement.Par un jeu de bras de levier, le fleximtre trace ledplacement sur un tambour enregistreur, les capteurs de dplacement : le dplacement esttransmis comme pour les fleximtres mcaniques laide dun fil invar ; ces capteurs peuvent galementtre placs sur un support rigide proximit dutablier, les flexigraphes laser : le dplacement de louvrage estcontrl par rapport un faisceau laser de rfrence(attention aux effets thermiques), les matriels de nivellement : le dplacement delouvrage est contrl laide dun niveau de prcisionet dune mire invar,

les thodolites motoriss : cest un appareil denivellement qui suit automatiquement le dplacementde louvrage laide de cibles dont on dtermine lescoordonnes initiales.

5.2.3 - Mesures de dformationLes mesures de dformation sont rarement utiliseslors des preuves parce que les mesures de dplacementsont plus globales et plus facilement exploitables.Toutefois elles sont irremplaables pour connatre lecomportement local des sections les plus sollicites ouprsentant de fortes concentrations de contraintes. Lecourburemtre permet une mesure du comportementsemi-global des poutres en bton en dtectant parexemple une fissuration sous charges dessais.

Les matriels utilisables pour les mesures de

dformation sont les suivants : les jauges lectriques : la dformation du support,sur lequel elles sont colles (acier ou bton), modifieleur rsistance lectrique, les cordes vibrantes : elles sont positionnes dansle coffrage avant btonnage et suivent ensuite ladformation du bton qui modifie leur frquence dersonance. Elles peuvent galement tre fixes sur leparement, les extensomtres : la dformation du support, surlequel les extensomtres sont appliqus, est mesurepar des moyens mcaniques ou lectriques. Ilspermettent de contrler des bases plus grandes queles jauges lectriques (longueurs rglables de 10 50 cm selon ncessit), les fibres optiques : la dformation du support, surlequel les fibres sont colles, modifie le signal quellespeuvent transmettre, les courburemtres : la mesure de la rotation relativede deux sections voisines permet de connatre lacourbure provoque par une surcharge.

5.2.4 - Mesures de rotation

Les mesures de rotation servent actuellement, dans la

plupart des cas, contrler la rotation des sections danslesquelles sont situs dautres quipements (metteurslaser en particulier). Elles sont essentiellement utilisesdans les zones dappui, sur les appuis de grandehauteur, prs des encastrements des arcs

Les matriels adapts la mesure des rotations sont desnivelles ou des clinomtres qui permettent de mesurerla rotation de la base sur laquelle ils sont placs.


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Il peut galement tre utile de mesurer la rotationde certains apparei ls dappui (appuis pot,appuis mtal l iques) pour contrler leur bonfonctionnement.

5.2.5 - Mesures de vibrationLes mesures de vibrat ion sont actuel lementrarement utilises lors des preuves. Elles permettentessentiellement de mesurer les frquences propres delouvrage. Dans ltat actuel des connaissances, lesrsultats obtenus par ce type de mesure ne permettentcependant pas de caractriser suffisamment finementle comportement des matriaux ou des structures.Ceci peut certainement voluer, notamment pourles structures souples ou sensibles aux phnomnesdynamiques ; cest la raison pour laquelle ces mesuressont abordes sommairement.

Les principaux capteurs envisageables pour les mesuresde vibrations sont les suivants : les acclromtres : associs un amplificateur decharge, ils dlivrent une tension proportionnelle lacclration, l e s gophones : i l s d l iv rent une tens ionproportionnelle la vitesse.

5.2.6 - Peses

Les peses dont il est question ici ne concernent pas lesouvrages, mais les moyens de chargement des ouvrages.En gnral, ces moyens sont constitus de camionspralablement pess sur des ponts-bascules.

Lattention des intervenants doit tre attire surlincidence que peuvent avoir les irrgularits de lasurface de roulement sur la rpartition des charges.

Dans certaines circonstances (dure des preuvessuprieure une demi-journe, utilisation de granulatshumides, temps de pluie ), il peut tre judicieux deraliser une pese des camions aprs les preuves.

5.3 - Prsentation des rsultatsLes preuves de chargement et les observationsqualitatives et quantitatives ralises aux cours despreuves donnent lieu la production dun procs-

verbal tabli par lorganisme dessais en gnie civilcharg des mesures qui dcrit en particulier : le programme de chargement ralis (successiondes diffrents chargements, horaires, mesures,observations), les caractristiques des charges (pour les camions :poids total, poids par essieu, distance entre essieux), les matriels de mesure utiliss, les valeurs mesures (avec leur incertitude) comparesaux valeurs thoriques correspondantes, les observations ralises, les conditions dans lesquelles se sont droules lespreuves (temprature, ensoleillement) et leursconsquences mcaniques sur louvrage (gradientthermique).

Les diffrents appareils de mesure sont prsents enannexe 2 de ce document.


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Il sagit le plus souvent douvrages types, proposdesquels le Stra a publi diffrents documentsmthodologiques, guides de conception et decalcul, ou douvrages dun type homologu par le Stra.

Ces ouvrages, en bton arm ou en bton prcontraint,peuvent tre classs en trois grandes familles : les ponts-cadres et portiques, les ponts-dalles ou ponts nervures larges couls enplace, les ponts poutres.

Les oprations effectuer au sein de chacune deces familles prsentent de nombreuses similitudes.Il convient toutefois de distinguer les particularitslies au type de matriau (bton arm ou btonprcontraint), ainsi quau fonctionnement mcaniquede la structure (traves continues ou traves

indpendantes).Pour ces ouvrages courants, les dformations defforttranchant peuvent juste titre tre supposesngligeables, cest pourquoi on se proccupeessentiellement de leffet des efforts de flexion. Lessollicitations prpondrantes considrer sont doncles moments en trave et, pour les ouvrages continus,les moments sur appuis. Pour les ponts-dalles de biaisprononc, les flches aux bords libres sont toutefoissensibles aux dformations de cisaillement qui sydveloppent. On ne peut donc comparer les flchesmesures aux bords libres qu celles qui rsultent dun

calcul fiable, tenant compte de ces phnomnes.Les mesures pertinentes concernent essentiellement lesflches en trave. La mesure des rotations des sectionssur appuis nest gnralement pas effectue.

l oc ca si on du pr emie r cycl e de charg emen t/dchargement des appuis, des mesures de tassementdes appareils dappui sont effectues, permettant deconcourir la dtermination dun tat de rfrencede louvrage. Les tassements peuvent galementprovenir du sol de fondation ; ils se produisentnotamment au dbut de la vie de louvrage. Il peuttre intressant, pour les petits ouvrages fonds sur

semelles superficielles, de mesurer le tassement desappuis sous leffet du premier chargement.

La pese des ractions dappui reste exceptionnellepour les ouvrages droits ou de biais modr. Enrevanche, pour des ouvrages prsentant une courbureparticulirement prononce (rayon de courbureinfrieur 5 fois la porte) et/ou un biais important,dans lesquels il existe un risque de soulvement dansles angles, des peses peuvent tre prvues ainsi que desmesures de dplacement, par des comparateurs ou parnivellement. Il faut noter que selon les configurations,ces soulvements sous charges dpreuve peuventconcerner soit les angles obtus, soit les angles aigus.Pour ces ouvrages, lexamen pralable de ltat desappareils dappui (distorsion ventuelle et qualit ducontact avec le tablier) est particulirement utile.

Une implantation des points de mesure dans laxede louvrage est suffisante dans la plupart des cas.Toutefois, pour des ouvrages particulirement larges( titre indicatif, suprieur 15 mtres) ou au biaisprononc (angle de biais infrieur 50 grades), ilpeut tre judicieux den prvoir en outre sur unefibre proche des bords libres. Dans le cas des ponts poutres, il est dusage dinstrumenter une file depoutres centrales et une file de poutres de rive.

6.1 - Ponts-cadres et portiques

6.1.1 - Examen pralable de la structure

Les dfauts et dsordres susceptibles dtre observsdans les ponts-cadres et portiques sont communs la plupart des ouvrages en bton arm. Ils peuventrelever de la conception ou de lexcution des travaux.Ils peuvent parfois tre imputables aux matriaux misen uvre.

la date des preuves, on peut noter des dfauts debtonnage, des fissurations anormales, des irrgularitsgomtriques. Ces dfauts sont classiquement dus des erreurs de rglage des cintres et coffrages,

6. Programmes dpreuve pourles ouvrages dart courants


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des tassements sous le poids du bton frais, desinsuffisances daciers dits secondaires, du retraitplastique du bton...

Lessentiel des problmes reste nanmoins li aux

phases de remblaiement, lorsquune excution nonconforme introduit dans la structure des pousses nonprvues. Pour plus de dtails, il convient de se reporterau chapitre 5 du Guide de conception des ponts-cadreset portiques, ainsi qu lInstruction Technique pour laSurveillance et lEntretien des Ouvrages dArt.

Note- Pour les portiques doubles (POD) et les cadres multiples, on

procde comme pour les cadres et portiques prcdents .

6.1.2 - Note dhypothses

Comme il est dit au paragraphe 4.2 du prsent

document, il importe de faire des hypothses ralistesdans le choix des paramtres permettant de calculer lesefforts et les flches. Chacune des grandeurs physiquesutilises est frappe dune incertitude, de sorte quela flche probable calcule se situe en ralit dans uncertain intervalle de valeurs. Sagissant douvrages enbton arm, les grandeurs physiques qui interviennentsont : les caractristiques mcaniques des sections(inertie), le module dlasticit du bton, qui doit tre valu partir des rsultats des prouvettes, et non pas daprsla rsistance thorique du projet, les caractristiques des camions utiliss pour lespreuves.

ce la sa jo utent, pour le s cadres et port iques,les caractristiques du sol et les conditions deremblaiement.

6.1.3 - Note de calculs

La note de calculs fournit les rsultats des efforts et dela flche au milieu de la traverse suprieure, sous leffetdes camions rels retenus pour les preuves.

6.1.4 - Programme de chargement

La position des camions produisant leffet le plusdfavorable est repre par marquage sur la chausse.Les camions se dplacent un par un pour prendreposition. Il est en gnral suffisant de disposer le convoide chargement de manire centre transversalement(Figure 10).

6.1.5 - Interprtation

Les flches mesures doivent se trouver lintrieur

dune fourchette rsultant des incertitudes voquesdans la note dhypothses. Cela constitue un simpleindicateur du bon fonctionnement de louvrage.

6.1.6 - Possibilits dpreuves allges

Pour les ouvrages de faible ouverture, par exempledes PICFde moins de 10 mtres, on peut se contenterdobserver leffet du passage des camions, sans mesurerles flches. Il en est de mme pour les ouvrages sousremblai important (paisseur dau moins 1,5 mtreset suprieure au quart de louverture), car les phasesde remblaiement et de compactage sont plus critiquesque les charges dpreuve. Il est important en ce cas desurveiller particulirement le phasage de constructionen sparant bien les dformations des tassements.

Figure 10 : chargement centr dun portique traves multiples.


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6.2 - Ponts-dalles, ponts nervures larges


Les dfauts et dsordres susceptibles dtre observsdans les ponts-dalles sont peu nombreux par rapport leur population.

Cela tient au fait quil sagit de structures massives,relativement faciles concevoir et raliser. la datedes preuves, les dfauts peuvent avoir notamment lesorigines suivantes : insuffisance daciers passifs, f i s sures en zone d ab out (d i f fus ion de l aprcontrainte), fissures longitudinales, fissures transversales (pointes de moment, gradient

thermique, retrait diffrentiel), mauvaise position des cbles de prcontrainte, dfauts de btonnage, distorsion ventuelle des appareils dappui, dfautde leur contact avec le tablier, notamment dans le casdes ponts-dalles de biais prononc.

Note - Pour plus de dtails, il convient de se reporter au

chapitre 5 du Guide de conception des ponts-dalles, ainsi qu

lInstruction Technique pour la Surveillance et lEntretien des

Ouvrages dArt.

6.2.2 - Exemple de programme de chargesLouvrage retenu dans lexemple est relativementimportant, ce qui a just i f i un programmeparticulirement complet et dtaill. Ce programmepourrait tre allg pour des ouvrages plus modestes.Il sagit dun pont deux nervures prcontraintescomportant quatre traves dont les portes sont lessuivantes : 27,00 m ; 38,00 m ; 27,00 m ; 23,00 m.Louvrage est droit et sa largeur chargeable est de9,30 m (3 voies de circulation).

Schma 1 : Coupe transversale de louvrage.

6.2.2.1 - Programme de chargement

Les preuves ncessitent dans ce cas la prsence de2 x 3 = 6 camions de 26 t (essieu avant = 5 t ; essieuxarrire = 2 x 10,5 t)

a) Chargement pralable des appuis

Les camions sont successivement disposs sur chaqueligne dappui. Il est rappel quon ne doit dplacerquun camion la fois, les autres demeurant

larrt. On compare les tassements observs avec lestassements prvisibles.

b) Description des cas de chargement

On recherche les positions permettant dobtenir lesefforts souhaits dans les quatre traves et sur les troisappuis intermdiaires P2, P3, P4. Dans la plupart descas, le chargement est centr et comporte trois filesde deux camions.

Chargement 1

Il concerne le moment positif en trave 1 souslaction de trois files de deux camions disposs sur latrave 1.

Schma 2 : Chargement de la trave 1.

Chargement 2

Il concerne simultanment le moment positif entrave 2 et le moment ngatif sur lappui P3. Ilcorrespond trois files de deux camions disposs surla trave 2.


Chargement 3

Il concerne le moment positif en trave 3 d troisfiles de deux camions disposs sur la trave 3.


Chargement 4

Il concerne le moment ngatif sur lappui P4 etsobtient en disposant : la premire range de trois camions sur latrave 4, la seconde range de trois camions sur la trave 3.

Schma 5 : Chargement pour moment ngatif sur appui P4.


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Chargement 5

Il concerne le moment positif en trave 4 et correspond trois files de deux camions disposs sur la trave 4.


Dans le cas despce, il nest pas possible datteindrele moment ngatif souhait sur lappui P2, aumoyen dun chargement centr de trois files dedeux camions. Pour viter de faire appel descamions supplmentaires, des chargements excentrstransversalement, successivement gauche et droitesont mis en place. Compte tenu de cette excentricit ,les deux nervures sont ainsi, tour de rle, sollicitesde manire adquate.

Chargement 6

Il concerne le moment ngatif sur lappui P2, pourla nervure de droite. Il est obtenu en excentranttransversalement vers la droite : deux ranges de deux camions sur la trave 2, une range de deux camions sur la trave 1.

Schma 7 : Position transversale pour le moment ngatif sur

P2 - nervure de droite.

Schma 8 : Position longitudinale pour le moment ngatif sur

P2 - nervure de droite.

Chargement 7

Il concerne le moment ngatif sur lappui P2, pourla nervure de gauche. Il est obtenu en excentranttransversalement vers la gauche :

deux ranges de deux camions sur la trave 2, une range de deux camions sur la trave 1.

Schma 9 : Position transversale pour le moment ngatif sur

P2 - nervure de gauche.

Schma 10 : Position longitudinale pour le moment ngatif sur

P2 - nervure de gauche.

6.2.2.2 - Instrumentation

Il sagit principalement de mesurer les flches.

Des repres de nivellement sont disposs cet effetsous lintrados de chaque nervure, au droit des sectionsdterminantes de chaque trave.

Dautres possibilits existent, telles que lutilisation duflexigraphe ou de capteurs de dplacement.


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6.3 - Ponts poutres sous chausseLa famille des ponts poutres prcontraintes comprendles ouvrages de type VIPP(post-tension) et les ouvragesde type PRAD(pr-tension).

Les VIPP plusieurs traves sont constitus dunesuccession de traves indpendantes ; les PRAD sontde plus en plus souvent rendus continus au moyendun noyau de clavage en bton arm sur les appuisintermdiaires.

Dans le cas des PRAD traves continues, la mesuredes flches dans les diffrentes traves constitue uneopportunit de vrifier a posteriori la validit delhypothse de continuit du tablier sur pile, priseen compte dans le calcul de louvrage. En tout tatde cause, seules des pertes de continuit importantespeuvent tre dceles.


Les dfauts et dsordres inhrents lexcutionsont le plus souvent dus de mauvaises conditionsde mise en uvre du bton, dans des zones fortedensit darmatures. La mise en tension des cbles deprcontrainte sur un bton trop jeune peut galementcauser des sollicitations excessives du bton, entranantsa fissuration. Des oprations de manutention malconduites peuvent occasionner des paufrures desartes, voire des clatements locaux du bton. Il fautconsidrer toutefois que ces dsordres doivent tredcels et rpars bien avant le jour des preuves.

Note - Pour plus de dtails, il convient de se reporter au

chapitre 5 du Guide de conception des ponts poutres prfabriques

prcontraintes par post- tension, ainsi qu lInstruction Technique

pour la Survei llance et lEntret ien des Ouvrages dArt diffuse par

le Stra.

6.3.2 - Note dhypothses

Les grandeurs physiques qui interviennent dans lecalcul des moments et des flches sont les suivantes : les caractristiques mcaniques des sections(inertie), les modules des btons, qui doivent tre valus partir des rsultats des prouvettes, et non daprsles rsistances thoriques du projet. Il est noter queles btons des poutres et du hourdis peuvent trediffrents, ce qui ajoute une source dincertitudesupplmentaire,

les caractristiques des camions utiliss pour lespreuves.

6.3.3 - Note de calculs

La note de calculs prsente les rsultats des efforts etdes flches, au quart, la moiti et aux trois quarts dela trave, pour chacune des poutres instrumentes.

6.3.4 - Programme de chargement

On considre gnralement quil est suffisant decontrler une poutre centrale et une poutre de rive partrave. Il est videmment loisible daller au-del, afindtudier le comportement dune poutre particulire.On retient donc deux positions transversales pour legroupe de camions : une position centre transversalement sur louvrage,qui entrane la flche maximale pour une poutrecentrale, une position excentre, du ct de la poutre de rivepour laquelle on veut observer la flche maximale.


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Il sagit principalement des ouvrages dont lune destraves dpasse 40 m de porte. On rencontre aussides ouvrages plus modestes aux formes inhabituellesdont le fonctionnement est plus complexe. Les matres

duvre classent gnralement les ouvrages partir deleur principal matriau constitutif : ouvrages en bton prcontraint, ouvrages mtalliques, ouvrages mixtes acier-bton, ouvrages en bton arm (rarement utilis pour cesportes), ouvrages en bois (trs rarement utilis pour cesportes).

Pour les preuves, il est prfrable de les classer partirde leur fonctionnement mcanique gnral. Il convient

alors de distinguer les ouvrages dits classiques, dontle tablier repose sur des appuis rigides, des ouvragescomplexes dont le tablier est soutenu par une structureporteuse lastique comme des cbles suspenseurs ouun arc.

7.1 - Tabliers reposant sur des appuisrigidesPour ces ouvrages, le tablier joue le rle de poutreporteuse entre les appuis et fonctionne principalementen flexion simple sous leffet des charges routires.

Sous ces actions le tablier flchit, et le dplacementvertical en milieu de trave est la grandeur physiquesignificative mesurer. Les flches en milieu detrave (ou au point de flche maximale dans lestraves de rive) sont souvent significatives et doncfacilement mesurables. On prend soin de mesurersimultanment les tassements sur appuis pour corrigerles flches mesures en trave. Les essais conduisent prouver de manire systmatique toutes les sectionsremarquables de louvrage, savoir, au minimum,les sections sur appuis et les sections de plus grandeflexion en trave.

Lorsque louvrage comporte un grand nombre detraves presque identiques, les preuves des sectionsdappui peuvent tre limites quelques appuis. Enrevanche, il convient de maintenir un chargement

dpreuves pour chaque milieu de trave.

7.1.1 - Tabliers rigides en torsion et indformablestransversalement

Ces ouvrages ont une section transversale indformablequi subit un dplacement vertical global accompagndune faible rotation densemble.

Dans cette catgorie, on trouve la majorit des grandsouvrages : les caissons en bton prcontraint mis en place parpoussage,

les caissons en bton prcontraint construits parencorbellements successifs, les caissons mtalliques dalle orthotrope, les caissons ossature mixte acier-bton.

Pour les grands ouvrages, lintrados est souventdifficilement accessible. On peut dans certains casenvisager de faire des mesures lintrieur du caisson.Du fait du comportement transversal rigide, on peutse contenter de placer les repres en rive de lextradosen dehors de la largeur roulable. La rotation detorsion du tablier peut tre obtenue soit partir de ladiffrence des flches sur les deux rives, soit partirdune mesure directe par inclinomtre. Il convientde noter que la mesure ponctuelle de la rotation aumoyen dun inclinomtre peut intgrer de lgresdformations transversales et scarter davantage dela rotation moyenne.

Pour chaque section remarquable, le chargementdpreuves est en gnral centr et rparti sur lesdiffrentes voies. Quelques chargements excentrspermettent de solliciter louvrage en torsion.

7. Spcificits des ouvragesnon-courants


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7.1.2 - Tabliers souples en torsion et rigidestransversalement

Ce sont les ponts poutres sous chausse, dont lespoutres sont relies rgulirement par des entretoises

ou par des pices de pont trs rigides. Dans cettecatgorie, on rencontre essentiellement les bipoutres ossature mixte acier-bton. Du fait de la granderigidit transversale, les sections demeurent quasimentindformables dans ce plan, mais les rotations detorsion sont importantes. Cela conduit gnralement prvoir pour chaque section remarquable un

chargement centr et un chargement excentr. Oncontrle alors prfrentiellement les flches sur lesdeux poutres plutt que sur les rives.

7.1.3 - Tabliers dformables transversalement

Ce sont les ponts poutres sous chausse, dont lespoutres sont simplement relies par le hourdis oufaiblement entretoises. Dans cette catgorie on trouve

les ponts ossature mixte acier-bton constitus deplusieurs caissons ou de plusieurs poutres (3), lestabliers nervures larges, et certains tabliers de typeVIPP. Les sections ne sont plus indformables et chaquepoutre fonctionne un peu de manire indpendantedes autres. Il convient alors de contrler les flches dechaque poutre. Lorsque les poutres sont identiques,on peut se contenter dprouver la poutre centrale etune poutre de rive. Les essais comprennent : un chargement de trave destin valider larpartition des charges routires entre les diffrentespoutres, en mesurant la flche au droit de chaquepoutre,

un chargement destin prouver les sectionsremarquables de chaque poutre, en concentrant lespoids lourds sur une ou deux files au-dessus de lapoutre.

7.1.4 - Ponts courbes et biais

La courbure et le biais crent des moments detorsion importants dans la structure, mme lorsquele chargement routier est centr transversalementsur louvrage, et la dformation transversale est alorsaccrue par rapport un ouvrage droit. Des points demesure des flches sont prvus sur les deux rives.



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7.2 - Ouvrages complexesPour ces ouvrages, le tablier repose gnralement surdes appuis lastiques, parfois nombreux (des cblesporteurs) et/ou fonctionne en flexion compose sous

leffet des charges routires. Il faut donc multiplier lenombre de points de mesures par trave et mesurer ledplacement longitudinal du tablier. Il faut adapterles chargements aux formes particulires des lignesdinfluence des moments sur appuis et en trave.

Par exemple, pour un pont en arc, les dformationsmaximales sobtiennent en char

geant une moitidouvrage depuis une cule jusqu la cl.

Pour les tabliers supports par des cbles, il est souventintressant de dplacer un convoi comprenant un oudeux camions par voie.

Pour les ponts haubans, on mesure les flches dutablier et les dplacements longitudinaux des pylneset du tablier (Figure 11). Les points de mesure de laflche dans la grande trave sont par exemple implantstous les 25 m et au moins aux quarts de trave. Il estaussi intressant de mesurer les variations de tensiondans les haubans lorsque cela est possible (pesons,

jauges de dformation, frquence de vibration).

En gnral il faut prvoir des chargements assezrpartis pour solliciter les pylnes en flexion (travesde rive et au moins la moiti de la grande trave), etdes chargements plus concentrs pour solliciter les

haubans et le tablier en flexion dans la grande travehaubane. Ces derniers chargements peuvent souventprendre la forme dun convoi de gomtrie constanteque lon dplace sur toute la longueur de louvrage

au voisinage des sections solliciter. Pour les tablierssouples, ce convoi est compos de 1 ou 2 camions parvoie ; pour les tabliers plus raides, la longueur chargeest augmente pour obtenir le niveau de sollicitationrecherch (par exemple le quart de la grande trave).

Ces ouvrages tant en gnral trs importants ousupports par deux nappes de haubans, il convientde prvoir des chargements excentrs.

Pour les ponts suspendus, il convient dajouter la listeprcdente la mesure du dplacement de la selle parrapport au sommet du pylne lorsquelle est mobile.

Figure 11 : chargement dpreuve dun pont haubans.

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Pour les ponts en arc, on mesure les flches du tablieret de larc, ainsi que la rotation du massif dappui etles dplacements longitudinaux. Les points de mesuresur le tablier et larc sont placs au droit des piletteset entre les pilettes. On prvoit des chargements sur

chaque trave du tablier pour solliciter le tablier, etdes chargements plus gnraux pour solliciter larc.Pour larc, les essais peuvent comprendre un convoidessai simulant le chargement dune demi-porte delouvrage que lon dplace par quart de porte de larc(Figure 12).

Ces structures sont souvent instrumentes pour suivre,lors de la construction, la rotation du massif dappui(par inclinomtre) et le moment flchissant lors desvrinages dans une section la base de larc, et il fautbien videmment profiter de cette instrumentationexistante.

Pour les bow-string, comme pour tout pont en arc,les essais comprennent au moins lpreuve des deuxdemi-traves (chargement depuis une cule jusqu lasection de cl), puis de la trave entire (Figure 13).Comme prcdemment, il est aussi utile de dplacerun convoi comprenant 1 ou 2 camions par file. Lespoints de mesure des flches sont disposs sur le tablieret sur larc au moins tous les quarts de trave.

Pour les ponts bquilles, on mesure les flches dutablier, le dplacement longitudinal du tablier, et larotation la jonction du tablier avec la bquille et la

base de la bquille. Les points de mesure de la flchesur le tablier comprennent le nud de jonction avecla bquille et au moins les quarts de trave.

Pour les structures trs souples, sensibles auxphnomnes dynamiques, le chapitre 2 dfinit lesmesures complmentaires effectuer pour quantifierle comportement dynamique de louvrage sous lesactions du vent ou des pitons. La mesure dun

amortissement beaucoup plus faible que prvupeut entraner la reprise de certains calculs, et faireapparatre la ncessit de disposer des amortisseurs.

Note - Lorsque des appareils de mesure ont t placs dans louvrage

pour assurer un suivi pendant la construction, il est possible dexploiter

les informations fournies par ces appareils (jauges de dformations,

inclinomtres) lors des essais. Pour le contrle de la gomtrie, si

les repres utiliss pendant les preuves sont diffrents de ceux dj

mis en place, il ne faut pas oublier dtablir une correspondance

entre ces repres.

Pour ces ouvrages complexes, il est en gnral pertinent

denregistrer le mouvement du tablier sous cyclethermique pendant les jours qui prcdent ou quisuivent les preuves, du fait de leur grande sensibilitaux effets thermiques.

Pour ces ouvrages complexes, il est utile de rflchiraux ventuels moyens de mesure permanents mettreen uvre : anmomtres, acclromtres, sondesthermiques, cordes vibrantes

Figure 12 : chargement dun pont en arc.



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Figure 13 : mesure de flches pendant les preuves dun bow-string. Figure 14 : appareillage pour pese des ractions dappui.

7.3 - Comportement localDes lments particuliers de la structure peuvent treinstruments pour vrifier le comportement localsous des chargements relativement concentrs (1 ou2 camions). On peut citer :

un nud de liaison complexe, par exemple lajonction bquille-tablier, une console mtallique prolongeant une pice depont sous les encorbellements, un bracon mtallique ou en bton portant une partiedouvrage en encorbellement, les rotations sur cule des poutres dun ouvrage mixtetrs biais, lies la flexion de lentretoise sur appui ; la flexion locale des dalles orthotropes (avec des

jauges de dformation).

On peut aussi profiter des preuves pour quantifier

la rigidit dune partie de la structure lorsque cetterigidit est mal connue et quelle influence fortementles sollicitations.

Pour certains ouvrages mixtes particulirementsollicits en fatigue (pont autoroutier par exemple), lesvariations de dformations de fatigue sous le passagedun poids lourd peuvent tre mesures au moyen de

jauges colles sur les semelles mtalliques. On prvoitalors dprouver la section mi-trave en quipant lasemelle infrieure dau moins 3 jauges permettant decalculer une contrainte nominale moyenne.

7.4 - Pese de ractions dappuiPour certains ouvrages, il peut tre opportun deprocder la mesure de ractions dappui sous chargespermanentes. La pese est gnralement prvue audroit des cules o les ractions dappui sont faibles

(Figure 14). Cela concerne principalement : les ouvrages en bton prcontraint, les ouvrages fortement courbes ou biais ou prsentantun mauvais quilibrage entre la trave de rive et latrave adjacente.

Compte tenu de la forte incidence des variationsthermiques (gradients thermiques) sur les rsultatsdes mesures, celles-ci doivent se drouler sur unepriode denviron 24 heures. Des mesures du gradientthermique doivent tre opres durant les peses demanire pouvoir corriger les mesures.


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1 - Ouvrage pour lequel aucune mesure dedformation nest requise(1)

Le prsent ouvrage est soumis des pr

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DT3384-Epreuves de Chargement Des OA