Sylvan Precast Systems Canadian Manufacturers & Exporters Advanced Concrete Technologies MAPEI Group McInnis  Cement Sika Canada Lafarge Cement Strunobet US Formliner
Le terminal de croisière du port de Sydney
Cape Breton, Nova Scotia

Les poutres de type « NEXT » permettent d’accélérer les travaux tout en réduisant les coûts

Par Richard Morykot, P. Eng. 


Lorsqu’on combine ses sites historiques connus internationalement tels que la Forteresse de Louisbourg, le musée d’Alexandre Graham Bell et le musée des mineurs du Cap-Breton à la beauté accidentée des Hautes-Terres et à la myriade d’autres attractions que l’on retrouve sur l’île, il n’est pas surprenant que Cap-Breton ait connu au fil des récentes années une croissance constante de l’achalandage touristique et du trafic de bateaux de croisière.

En 2016, un total de 54 navires de croisière représentant 120 000 passagers et membres d’équipage visitèrent le port de Sydney. Cette année, ces chiffres passeront à 110 bateaux de croisière transportant plus de 200 000 passagers et membres d’équipage. Cette augmentation a rendu nécessaire l’ajout d’un nouveau point d’amarrage dans le Terminal Marin de Sidney capable non seulement d’accueillir le nombre grandissant de navires mais aussi de s’adapter à leur taille devenant d’année en année plus imposante.

Ayant présentement seulement un point d’amarrage capable de recevoir des vaisseaux de plus de 315 mètres de LHT (longueur hors tout), la municipalité régionale du Cap-Breton, en collaboration avec la Corporation de développement du Port de Sydney, a commandé une étude de faisabilité portant sur la construction d’un deuxième terminal de croisière dans le port de Sydney;

En septembre 2018, après plus d’une décennie consacrée à la planification, le feu vert d’aller de l’avant avec la construction d’un deuxième terminal a été donné, accordant le contrat de 18 millions $ à l’entreprise Zutphen Contractors de Mabou, Cap-Breton. Le nouveau terminal, situé juste au nord du terminal existant, sera en mesure d’accueillir des navires de croisière appartenant à la classe Oasis of the Seas ayant une LHT de 362 mètres (1 187 pieds) et une largeur de 60.5 mètres (198 pieds)..

Après de nombreuses études réalisées sur le site, une fondation sur pieux d’acier a été retenue. Cette dernière supportera sept ducs-d’Albe, cinq travées intermédiaires, et une culée de rive. Le duc-d’Albe est une structure marine isolée aidant à l’amarrage des navires tout en étant capable de reprendre une partie des charges de poussées associées à l’amarrage.

Des poutres en T de béton préfabriqué de 18,1 à 21,5 mètres (59 à 70 pieds) de portée de type NEXT (North East Extreme Tee) ont été sélectionnées pour supporter le quai et transférer les charges. Au total, le projet comprend 33 de ces poutres ayant chacune une largeur de 2,5 mètres (8,2 pieds) et une profondeur nominale de 600 millimètres (2 pieds).

Habituellement, les quais de ce type sont construits à partir de poutres et de plateformes de béton coulé sur place au chantier. L’utilisation de poutres de béton préfabriqué de type NEXT dans ce projet permit l’installation des poutres et de la partie inférieure des tabliers en une seule et même séquence, éliminant par le fait même tout besoin de coffrages ou de pieux de support temporaires.

Un avantage certain du béton préfabriqué est que les composantes ont pu être fabriquées même pendant les mois d’hiver dans un environnement intérieur idéalement contrôlé. Un autre avantage, celui-ci tout aussi notable, est que d’importantes sections de la structure ont pu être construites en parallèle, permettant ainsi de réduire de beaucoup l’échéancier du projet. Si l’approche conventionnelle avait été employée, l’échéancier de construction aurait été plus long et il aurait fallu entreprendre d’importantes opérations de bétonnage dans des conditions hivernales très rigoureuses.

Un défi particulier dans ce type de structure est le patron de charges induit par les vagues et la glace. De façon typique, les charges gravitaires agissant sur une structure produisent des moments positifs à mi-portée et des moments négatifs aux points d’appui. Les vagues et la glace occasionnent quant à elles des forces de soulèvement. Il a donc fallu concevoir une solution capable de résister à ces charges selon des méthodes non conventionnelles.

Les ingénieurs de CBCL travaillèrent de concert avec le fournisseur du béton préfabriqué Strescon Limited de Bedford en Nouvelle-Écosse pour établir la longueur de prolongement des torons d’acier delà des extrémités des poutres. Afin de pouvoir développer les moments positifs induits par la glace aux points d’appui, un système d’ancrage des torons d’acier composé de plaques d’acier, de mandrins de serrage d’extrémité et de goujons de type Nelson a été intégré dans les supports de béton.

Le projet est maintenant bien entamé. 77 des 83 pieux ont déjà été posés. La grande majorité des composantes de béton préfabriqué a été fabriquée et la culée, ainsi que tous les points d’appui intermédiaires, sont en place. De plus, six des sept ducs-d’Albe ont été construits, 24 des 33 poutres de type NEXT ont été installées et plus de la moitié du tablier de béton a été complétée. La fin des travaux de construction est prévue pour la fin de 2019 et le nouveau terminal sera prêt à recevoir les navires pour la saison de croisière de 2020.

Le dévouement et l’ingéniosité des ingénieurs et des concepteurs impliqués dans le projet ont été les éléments clé qui permirent l’utilisation des poutres de béton préfabriqué de type NEXT dans une application tout à fait unique.

CBCL désire tout particulièrement reconnaître les contributions de Xi Chen, EIT, Colin Jim P.Eng., Kori MacPherson, P.Eng., Arron Kennedy, P.Eng., et de Greg Peters, P.Eng. Leurs efforts ont joué un rôle primordial dans la conception qui a mené au succès ultime du projet.

Richard Morykot, P.Eng, est directeur chez CBCL Limited à Sydney, Nouvelle-Écosse.

 

 

LA POUTRE DE TYPE NEXT

Pendant de nombreuses années, le design typique d’une poutre de courte à moyenne portée comportait l’utilisation de poutres-caisson de béton préfabriqué disposées en parallèle l’une contre l’autre. Avec une largeur de 1,2 mètres (4 pieds) chacune, il aurait fallu placer 8 poutres- caisson côte-à-côte pour obtenir un pont typique de 10 mètres (33 pieds) d’empattement. De par leur forme, les poutres-caisson sont difficiles à fabriquer. L’installation de ces poutres-caisson est aussi difficile à réaliser en raison de l’alignement quelque peu exigeant des conduites transversales de post-tension, tout comme les procédures de pose du coulis à l’endroit des clés de cisaillement.

En 2006, le comité technique du Chapitre nord-est (Nouvelle-Angleterre et l’État de New York) du l’institut du béton préfabriqué Américain (PCI) a ressenti le besoin de revoir les méthodes de conception des ponts de courte et de moyenne portées. C’est ainsi, qu’avec l’expertise des membres du comité technique, que la forme de la poutre en T de type NEXT (North East Extreme Tee) est née. Plus facile à fabriquer et à poser, la forme est une section plus costaude en double T de 3,6 mètres de largeur (12 pieds) par 0,9 mètres (3 pieds) de profondeur et dont les âmes (ou pieds) varient entre 330 et 381 millimètres (1,08 à 1,25 pieds) de largeur. Ce type de poutre peut supporter des portées de 13.7 mètres à 27,4 mètres (45 à 90 pieds)..

Photos gracieuseté de CBCL Limited
Propriétaire:
Municipalité régionale du Cap-Breton, en collaboration avec la Corporation de développement du Port de Sydney
Ingénieur:
CBCL Limited
Contracteur:
Zutphen Contractors
Béton Préfabriqué:
Strescon Limited
© CPCI 2013. All rights reserved.