sciences et techniques du génie civil -...

LILLE - 16 ET 17 JUIN 2010

LES PLÉNIÈRES 2010 DU LCPCET DU SétraSciences et techniquesdu Génie Civil

JOURNÉESOUVRAGES D’ART

B. GODART (LCPC) & Y.GAUTIER (CETE SO) /28

PONT DU LARIVOT EN GUYANEHaute surveillance et auscultation d’urgence

LILLE 16 ET 17 JUIN 2010

LES PLÉNIÈRES 2010 DU LCPC ET DU SétraSciences et techniquesdu Génie Civil


PONT DU LARIVOT EN GUYANE

HAUTE SURVEILLANCE ET AUSCULTATION d’URGENCE

Yves GAUTIER et Bruno GODART






INSPECTION SUBAQUATIQUE : • Particulièrement difficile :

Visibilité nulle -- détection tactile des désordres…-- emploi de la méthode d’inspection à l’aide d’un cône d’eau claire

+ problème d’envoyer des inspecteurs sous une pile qui menace de s’effondrer…

Mais seule solution pour évaluer les désordres et pouvoir évaluer les risques d’effondrement…

Intervention de plusieurs entités :-- la Marine Nationale pour les missions à risque…-- la société CTS pour l’inspection de l’ensemble des piles-- le LREP pour des missions ponctuelles et de contrôle






Résultats de la première inspection subaquatique :

Pas vraiment fidèle…






Seconde inspection plus précise…






AUSCULTATION : • Objectif :

Trouver une méthode non destructive pour ausculter les pieux afin : -- d’évaluer l’état d’endommagement des pieux-- détecter des ruptures de pieux en mesurant leur déboîtement

éventuel-- positionner les zones fissurées avec leur géométrie-- détecter les déchirures ou flambements de l’enveloppe

métallique

depuis la tête des pieux pour éviter une mise en danger des personnels…

Consultation des sociétés travaillant dans l’off-shore (Total, Saipem, DGA, …) et recherches de méthodes (Doc de référence : guide technique LCPC d’avril 2006 sur l’auscultation des fondations profondes … )






Expérience de l’off-shore : -- nombreuses plateformes reposant sur des tubes métalliques

posées sur le fond de la mer-- tubes non remplis de béton, d’où accès possible par l’intérieur

pour l’envoi de robots-- toutes protégées par protection cathodique ! (anodes

sacrificielles) -- auscultation surtout des parties soumises au marnage… (pas de

corrosion en partie immergée…)-- auscultation par robots dans les zones de tube qui se situent à +

ou – 10 m de part et d’autre du niveau moyen de la mer : mesure des épaisseurs résiduelles par US, détection de fissures dans les soudures par technique TOFD ou AFCM…

-- accès par l’intérieur et l’extérieur du tube

Non applicable et/ou adaptable rapidement à notre cas…






AUSCULTATION : premières analyses : -- Aucune auscultation possible des parties de pieux enterrées

dans la vase-- Pas de méthode évidente d’auscultation globale capable de

détecter depuis le haut du pieu des défauts existant sur l’enveloppe métallique dans la partie immergée du pieu

-- Existence de méthodes plus sophistiquées faisant appel à un déplacement de capteurs le long des tubes (mais inapplicables…) - Cfsociété Applus RTD :

a) contrôle par imagerie ultrasonore b) Méthode TOFD (Time Of Flight Detection) étude de la

diffraction d’ondes US émise puis enregistrée par des capteurs US déplacés le long des soudures…

c) technique ACFM (Alternating Current Field Measurement) étude de la perturbation d’un champ magnétique généré par un courant induit au voisinage d’un défaut débouchant (méthode sans contact)

d) courant de Foucault (pulsés ou non)






AUSCULTATION : secondes analyses :

Approche par l’environnement du pieu :-- Utilisation du Sonar latéral : après consultation de

J.C. Jouanneau, peu de chances d’obtenir des images intéressantes car les ruptures de pieu se trouvent dans la crème de vase…

-- Utilisation d’une caméra acoustique : après consultation de F. Taillade, même si elle est plus adaptée au cas d’une eau turbide qu’au cas d’une eau claire, c’est la turbulence des eaux qui pose problème (courant de la Cayenne et écoulement perturbéautour des pieux) et qui va déformer les images acoustiques…






AUSCULTATION : deux méthodes possibles :

1) Techniques par ondes US guidées : (fonctionne à l’air libre sur des distances de l’ordre de 50 m pour des pipelines…)

Mais forte atténuation des ondes dans l’eau de mer, d’où distance auscultable de l’ordre de 1 à 2 m… inutile…

2) Méthode par réflexion et par impédance (dite encore TNO) : choc provoqué dans une encoche en tête de pieu et analyse des ondes qui se réfléchissent sur les défauts et en fond de pieu…

Possibilité de localiser en profondeur une zone de pieu où le béton est fortement désagrégé ou fracturé ? mais aucune expérience sur des pieux

Expérience montée au LR d’Angers par Bruno Béranger (en cours…)

Finalement mesures ponctuelles de l’épaisseur résiduelle de l’enveloppe métallique par plongeurs (avec un dispositif d’évacuation rapide des plongeurs si la haute surveillance déclenche une alarme… procédure mise au point par le CETMEF)






CONTEXTE DE LA HAUTE SURVEILLANCE : - Mise en œuvre urgente !- Prévenir un effondrement de la pile P 13 lors des campagnes d’inspection et d’auscultation et lors des travaux de confortement d’urgence…- Surveiller aussi les piles P10 à P15 - Conforme à l’ITSEOA, fascicule 03

Choix du suivi de la rotation des piles par inclinomètres placés sur le chevêtre , et adjonction de sondes de température.






CONTEXTE DE LA HAUTE SURVEILLANCE : • intervention d’urgence

mise en place d’un suivi d’urgence des piles 10 à 15 par mesure inclinométriques sur le tablier

• les objectifssuivre les mouvements de P13assurer la sécurité du chantier

• les contraintestravail à l’étalechevêtres inaccessibles

• les moyensmatériel du LRPC de Bordeaux mis en œuvre

• le planning• 3 interventions pour la surveillance provisoire

Décembre 2009, janvier 2010 et mars 2010surveillance opérationnelle à partir du 20 décembre 2009






Première mise sous surveillance

• 8 inclinomètres (6 transversaux et 2 longitudinaux)mise en place entre le 11 et le 21 décembre

• Communication via GSMenvoi des alarmestéléchargement des données






Exemple de suivi de la pile 11

• comportement en fonction de la température

Capteurs placés sur le tablier

• Nécessité de déplacer les capteurs

Équipement des chevêtres (caillebotis) par la DDE






Ajout d’un capteur sur le chevêtre de P13






Déplacement sur le chevêtre amont• changement des piles surveillées

déplacement décidé suite aux résultats des inspections subaquatiques (niveau de criticité)

• accessibilité des piles par caillebotis à l’amont






Suivi du vérinage de P13

• détection d’une inclinaison de 7.10-4 radEn cohérence avec les levés topo

P13 C

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

14/03/201013:40

14/03/201013:55

14/03/201014:09

14/03/201014:24

14/03/201014:38

14/03/201014:52

14/03/201015:07

14/03/201015:21

temps

<-- a

mon

t 10

-4 ra

d a

val -

->

P13 C






Gestion des données

• chargement des données chaque jourcoordination entre LRPC de Bordeaux et CDOA

• établissement de rapports hebdomadairesenvoi au comité d’expert






MISE SOUS HAUTE SURVEILLANCE :

• choix du matérieltropicalisationrésolutiondélai

• Capteursinclinomètres noyés dans résinetechnologie MEMS

• Centralecentrale modulaire dynamique (liaison par bus RS485)gestion d’alarme, calculs instantanés, communication internet, sauvegarde de la mémoire cirulaire, possibilité de pilotage d’un système de fermeture automatique du pont






HAUTE SURVEILLANCE

• instrumentation des piles 3 à 31contrainte de niveau d’eau sur les chevêtres

• communicationmise en place d’une antenne Wimax

(internet sans fil longue portée)






Suivi des 29 piles






Sauvegarde des données

• en régime normalenvoi vers messagerie toutes les 24 heures(période de mesure = 5min)

• en cas de dépassement de seuilenvoi d’un SMS vers coordonnateur d’astreinte, CDOA et LRPC de Bordeauxsauvegarde et envoi vers messagerie des données sur 72 heures (période de mesure = 90s)sauvegarde et envoi vers messagerie des données sur 3 heures (période de mesure = 1s)






Détail de l’instrumentation• capteurs

29 inclinomètres4 sondes de température1 pluviomètre1 hygromètre1 anémomètre1 pyranomètre (mesure d’ensoleillement)

• alertes en cas dedépassement de seuildéfaut d’alimentation électrique (centrale sur onduleur)défaut de communication entre la centrale et les CAN






Bilan

• surveillance en place 19 jours après sollicitation par LCPC

• haute surveillance opérationnelle le 11 mai 2010

• 108 jours d’intervention sur place






Suites

• mise en place d’un site internet pour le suivi

• pilotage d’un système de fermeture automatisé

• maintenance en conditions tropicales

• passage en haute surveillance après renforcement complet de l’ouvrage

sciences et techniques du génie civil -...

Documents