Viaduc Voie centrale

Description de l’ouvrage

Le Viaduc voie centrale est un pont mixte acier-béton de 853.39 m de longueur avec 17 travées, qui se situe sur la route nationale N01A, dans la commune de Carouge.

L’ouvrage a été construit en 1966 et, à l’origine, mesurait 701.39 m de l’axe 1 à l’axe 15, plus 2 rampes d’accès d’environ 100.0 m qui arrivaient jusqu’à l’axe 17. Dans le cadre d’un projet d’extension et de mise en conformité du viaduc en 1995, le tronçon entre les axes 12 (11¾ pour le béton) et 15 et les rampes ont été démolis et remplacés par un nouveau tronçon de viaduc allant de l’axe 12 à l’axe 18 et par 2 nouvelles rampes d’accès allant de l’axe 13¼ à l’axe 15.

Aujourd’hui, l’ouvrage se compose de 2 parties réalisées durant 2 périodes différentes : les premiers 548.33 m de viaduc depuis la culée Nord (axes 1-12) datent de 1966 et les derniers 305.06 m de viaduc (axes 12-18) ainsi que les 2 bretelles côté Est et Ouest datent de 1995.

La section transversale du viaduc se compose d’une dalle en béton d’épaisseur et largeur variable, connectée à plusieurs poutres maîtresses en acier composées-soudées à inertie variable. La géométrie de la section transversale varie le long de l’ouvrage de la façon suivante :

• viaduc axes 1-12 (ouvrage 1966) : la dalle de roulement est composée par des dalles préfabriquées en béton précontraint transversalement et longitudinalement de 18 cm d’épaisseur et d’une largeur de 19.4 m. La dalle est supportée par 4 poutres maîtresses écartées de 5.0 m, avec une hauteur qui varie linéairement de 2.436 m à 1.405 m. Les poutres sont raidies verticalement et longitudinalement.

• viaduc axes 12-18 (ouvrage 1995) : la dalle de roulement est une dalle continue en béton armé de 24 cm d’épaisseur sans précontrainte. Entre les axes 12 et 15 la dalle a une largeur de 19.4 m, entre les axes 15 et 17 sa largeur varie linéairement de 33.3 m à 21.4 m, puis de l’axe 17 à 18 la dalle a une largeur constante de 21.4 m. La dalle est supportée par 4 poutres maîtresses aux axes 12 à 15 et 16¾ à 18, par 8 poutres maîtresses aux axes 15 à 15½ et par 6 poutres maîtresses aux axes 15½ à 16¾. La hauteur des poutres varie linéairement de 2.436 m à 1.405 m. Les poutres sont raidies verticalement mais pas longitudinalement.

• bretelles Est et Ouest axes 13¼-15 (ouvrage 1995) : la dalle de roulement est une dalle continue en béton armé de 24 cm d’épaisseur et d’une largeur de 6.6 m. La dalle est supportée par 2 poutres maîtresses à hauteur constante de 1.50 m de l’axe 13¼ à l’axe 14¾ et une hauteur qui varie linéairement de 1.50 m à 2.436 m entre les axes 14¾ et 15. Les poutres sont raidies verticalement mais pas longitudinalement.

Vérification statique de l’ouvrage

La filiale 1 de l’OFROU a mandaté en octobre 2019 le bureau d’ingénieurs DIC SA pour vérifier la sécurité structurale du Viaduc voie centrale selon les normes SIA 269 et suivantes. Les vérifications réalisées sont les suivantes :

• vérification statique du tablier composé d’une structure mixte acier-béton,
• vérification statique des culées et des piles,
• contrôle de la stabilité générale,
• vérification au séisme,
• vérification de l’aptitude au service,
• vérification à la fatigue,
• vérification statique pour convoi spécial 84 tonnes,
• vérification du choc sur les piles.

Les points fixes de l’ouvrage se trouvent au droit de la culée Nord (axe 1) et au droit des culées des bretelles Est et Ouest (axe 13¼). Deux joints de dilatation se trouvent au droit de l’axe 7¾ de l’ouvrage et au droit de la culée Sud (axe 18). Le viaduc est donc composé par 2 parties d’ouvrage.

A chaque axe, le viaduc s’appuie sur 2 piles de forme triangulaire, chaque pile supportant 2 poutres maîtresses. Les piles des axes 2 à 12 (construites en 1966) ont une forme triangulaire. Les piles des axes 13 à 17 (construites en 1995) ont été réalisées avec le même concept, mais avec un évidement central.

La culée Sud et les culées des 2 bretelles sont fondées sur des pieux profonds (toutes appartenant à l’ouvrage construit en 1995).

Recommandations

D’après les résultats de la présente étude, une campagne d’investigation et une étude de renforcement sont recommandées.

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