Viaduc de Millau
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| Viaduc de Millau | |
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| Pays | France |
| Ville | Millau - Creissels |
| Coordonnées | 44° 05’ 24’’ N, 03° 03’ 28’’ E |
| Franchit | Tarn |
| Fonction | |
| Caractéristiques | |
|---|---|
| Type | Pont à haubans |
| Longueur | 2 460 m |
| Largeur | 32 m |
| Hauteur | 270 m |
| Matériau | Béton armé - acier |
| Construction | |
| Dates | 2001 - 2004 |
| Architectes et Ingénieurs |
Lord Norman Foster, Architectes Associés : Chapelet-Defol-Mousseigne, Michel Virlogeux |
| Catégories de ponts | |
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| Listes | |
Le viaduc de Millau est un pont autoroutier à haubans enjambant la vallée du Tarn, dans le département de l'Aveyron, en France. Il assure la continuité des autoroutes A75 et A71 entre Paris et Béziers.
Cet ouvrage, terminé en 2004, possède une hauteur maximale de 343 m les plus hautes piles du monde ; la hauteur maximale de la chaussée (270 m) n'est dépassée que par le Royal Gorge Bridge (321 m) dans l'état du Colorado aux États-Unis d'Amérique.
[modifier] Localisation
La rivière que le viaduc de Millau enjambe, le Tran, délimite les deux communes de Millau, rive droite, au nord, et de Creissels, rive gauche, au sud. Le viaduc de Millau se situe sur les deux communes : sur celle de Millau avec 2 piles, et sur celle de Creissels, avec 5 piles.
[modifier] Une pièce maitresse de l'autoroute A75
[modifier] Les axes Nord-Sud
En 2007, il existe quatre itinéraires Nord-Sud pour traverser la France :
- A l'est, l'axe Paris-Lyon-Vallée du Rhône avec l'A6 et l'A7
- A l'ouest, l'axe Paris-Bordeaux-Agen-Toulouse avec l'A10 et l'A62.
- Au centre, par l'ouest du Massif-central, l'axe Vierzon-Limoges-Brive-Toulouse avec l'A20
- Au centre, par le centre du Massif-central et par le viaduc de Millau, l'axe Clermont-Ferrand-Béziers avec l'autoroute A75.
[modifier] L'autoroute A75
Ce tronçon s'inscrit dans un schéma général visant à créer un quatrième axe autoroutier entre le nord et le sud de la France. Sa construction a commencé en 1975 et s'est achevée en 2004 avec la mise en service du Viaduc de Millau
Cette nouvelle autoroute A75, en complément de l'A71 d'Orléans à Clermont-Ferrand, ouvre une quatrième voie à travers la France et a quatre principales caractéristiques :
- Elle permet de délester la vallée rhodanienne très utilisée par les camions pour relier le nord de l'Europe à l'Espagne et au Portugal et les vacanciers pour rejoindre les bords de la Méditerranée
- Elle est l'itinéraire le plus direct et donc le plus économe des quatre en temps et en carburant
- Elle permet également de désenclaver le Massif central et la ville de Clermont-Ferrand en les ouvrant sur le sud
- Elle enrichit réseau autoroutier français et, à une plus grande échelle, qui facilite le transit entre l’Europe du Nord et la région parisienne d’une part et l’Espagne et l’ouest de la façade méditerranéenne d’autre part.
[modifier] Une solution au franchissement du Tarn à Millau
Le Tarn est une rivière qui coule d'Est est en Ouest, au sud du Massif-central, coupant donc l'axe Nord-Sud.
Pendant près de trente ans, l'autoroute A75 est restée inachevée aux abords de Millau. Avant le viaduc, ce franchissement se faisait par un pont situé en fond de la vallée dans la ville de Millau. Millau était alors un très gros point noir routier, connu et redouté. Des kilomètres d'embouteillage et des heures d'attente pour traverser la ville se reproduisaient chaque année au moment des grands flux estivaux. Ces ralentissements faisaient perdre tous les avantages de l'A75, dite autoroute d'aménagement du territoire et entièrement gratuite sur 340 kilomètres. Tout le trafic drainé par l'autoroute apportait pollution et danger à la ville de Millau.
La mise en place du viaduc a été longue. Dans cette région, les conditions climatiques sont dures avec des vents vilolents et les caractéristiques géologiques très particulières du hauts-plateaux du Larzac et de la vallée du Tarn très encaissée sont difficiles. Les différents projets de franchissement étaient techniquement très ardus. Il aura fallu dix ans d'étude et quatre ans de réalisation pour achever le franchissement du Tarn par le viaduc de Millau. Avec le viaduc, le franchissement du Tarn se fait par l'autoroute hors de Millau.
[modifier] Description
Le viaduc est un pont à haubans de 2 460 m.
Il traverse la vallée du Tarn à près de 270 m de hauteur.
Son tablier de 32 m de large accueille une autoroute de 2 fois 2 voies et deux voies de secours.
Il est maintenu par 7 piles prolongées chacune par un pylône de 87 m auquel sont arrimées 11 paires de haubans.
Outre sa hauteur, on peut s'étonner du fait qu'il ne soit pas rectiligne. En effet, son rayon de courbure de 20 km permet aux véhicules d'avoir une trajectoire plus précise qu'en ligne droite et de donner l'illusion d'un viaduc interminable.
[modifier] Chiffres clefs
- Longueur : 2 460 m
- Largeur : 32 m
- Hauteur maximale (haut du mât de la pile P2) : 343 m, soit 20 m de plus que la tour Eiffel.
- Hauteur maximale de passage de la route : Près de 270 m au dessus du Tarn
- Pente : 3,015 %, en montée nord-sud dans le sens Clermont-Ferrand – Béziers.
- Rayon de courbure : 20 km
- Hauteur de la plus haute pile (P2) : 245 m
- Hauteur de la plus petite pile (P7) : 77,56 m
- Hauteur des pylônes : 87 m
- Nombre de piles : 7
- Nombre de haubans : 154 (11 paires par pylône disposées en une seule nappe monoaxiale).
- Tension des haubans : 900 t pour les plus longs.
- Poids du tablier d’acier : 36 000 t, soit 4 fois la tour Eiffel.
- Volume de béton : 85 000 m3, soit 206 000 t
- Coût de la construction : 400 M€.
- Durée de la concession : 78 ans (3 ans de construction et 75 ans d’exploitation).
- Garantie de l’ouvrage : 120 ans.
[modifier] Les piles et les culées
Chaque pile prend appui sur 4 puits marocains profonds de 15 m et de 5 m de diamètre.
| P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 |
| 94,501 m | 244,96 m | 221,05 m | 144,21 m | 136,42 m | 111,94 m | 77,56 m |
Des structures de béton assurent l’ancrage du tablier à la terre ferme sur le Causse du Larzac et le Causse rouge, ce sont les culées.
[modifier] Le tablier
Son tablier métallique, très léger d'apparence bien que sa masse totale avoisine 36 000 t, mesure 2 460 mètres de long et 32 m de large. Il comporte huit travées. Les six travées centrales mesurent 342 m et les deux travées aux extrémités 204 m. Il se compose de 173 caissons centraux, véritable colonne vertébrale de l’ouvrage, sur lesquels ont été soudés les platelages latéraux et les caissons de rive. Les caissons centraux possèdent une section de 4 m et une longueur de 15 à 22 m pour un poids unitaire de 90 t. Le tablier à une forme d'aile d'avion inversé pour qu'il ait le moins de prise au vent.
[modifier] Les pylônes
Les 7 pylônes, hauts de 88,92 m et pesant environ 700 tonnes, prennent appui sur les piles. Chacun d'entre eux permet l'ancrage de 11 paires de haubans et assurent ainsi le soutien du tablier.
[modifier] Les haubans
Les haubans ont été mis au point par la société Freyssinet. Chaque toron a reçu une triple protection contre la corrosion (galvanisation, enrobage de cire pétrolière et gaine en polyéthylène extrudé). L’enveloppe extérieure des haubans est elle-même équipée sur toute sa longueur d’un double bourrelet hélicoïdal. Le but de ce dispositif est d'éviter tout ruissellement d’eau qui provoquerait en cas de grand vent une mise en vibration des haubans affectant la stabilité du viaduc.
[modifier] L'enrobé
Pour faire face aux déformations du tablier métallique sous trafic, un enrobé spécial, à base de bitume modifié, a été mis au point par les équipes de recherche d’Appia. Assez souple pour s’adapter aux déformations de l’acier sans se fissurer, il doit néanmoins offrir une résistance suffisante pour répondre aux critères autoroutiers (fatigue, compacité, texture, adhérence, anti-orniérage...). Deux ans d'études ont été nécessaires pour trouver « la » formule idéale.
[modifier] L'installation électrique
Les installations électriques du viaduc sont assez conséquentes et proportionnelles à l'immense ouvrage. Ainsi, le pont possède 30 km de câbles à courant fort, 20 km de fibres optiques, 10 km de câbles à courant faible et 357 prises téléphoniques pour permettre aux équipes d'entretien de communiquer entre elles et avec le poste de commandement, où qu'elles se trouvent dans le tablier, les piles et les pylônes.
Du côté de l'instrumentation, le viaduc n'est pas en reste. Piles, tablier, pylônes et haubans sont équipés d’une multitude de capteurs. Ceux-ci sont conçus pour déceler le moindre mouvement du viaduc et mesurer sa résistance à l’usure du temps. Anémomètres, accéléromètres, inclinomètres, capteurs de température... font partie de la panoplie des instruments de mesure utilisés.
Douze extensomètres à fibre optique ont été inclus dans la semelle de la pile P2. Plus haute pile du viaduc, elle se trouve donc soumise aux efforts les plus intenses. Ces capteurs détectent des mouvements de l’ordre du micromètre. D’autres extensomètres – électriques cette fois – sont répartis sur toute la hauteur de P2 et de P7. Ces appareils sont capables de fournir jusqu’à 100 mesures par seconde. Par grand vent, ils permettent de surveiller en permanence les réactions du viaduc face à des conditions extrêmes. Des accéléromètres placés aux endroits stratégiques du tablier contrôlent les phénomènes oscillatoires qui pourraient affecter la structure métallique. Les déplacements du tablier au niveau des culées sont surveillés au millimètre près. Les haubans, quant à eux, sont également instrumentés et leur vieillissement minutieusement analysé. De plus, deux capteurs piézoélectriques séparés par une boucle de comptage recueillent de multiples données concernant le trafic : poids des véhicules, vitesse moyenne, densité du flux de circulation, etc. Ce système est capable de distinguer 14 types de véhicules différents.
Les informations recueillies sont transmises par un réseau de type Ethernet à un ordinateur qui se trouve dans la salle informatique du bâtiment d’exploitation situé près de la barrière de péage.
[modifier] La barrière de péage
C'est à 4 kilomètres au nord du viaduc, près du village de Saint-Germain, que se situent l'unique barrière de péage de l'A75 et les bâtiments réservés à l’équipe d’exploitation commerciale et technique. Ces installations sont situées sur la commune de Millau. La barrière de péage est protégée par un auvent en forme de « feuille » de béton vrillée (procédé ceracem). Constitué de 53 éléments (les voussoirs), cet auvent est long d’une centaine de mètres et large de 28 m. Quant à son poids, il avoisine 2500 t.
La barrière de péage comporte 16 voies (8 dans chaque sens). En cas de faible affluence, la cabine centrale a été aménagée pour gérer le passage des véhicules dans les deux directions. Un parking équipé de toilettes est disponible de part et d’autre de la barrière. Son coût total est de 20 M€.
[modifier] Études et construction
[modifier] Chronologie
- Avant la construction
- 1975 : Lancement de la construction de l'autoroute A75.
- 1978 : Lancement de la construction de l'autoroute A71.
- 1987 : Établissement des premiers tracés par le CETE d'Aix-en-Provence.
- 19 octobre 1991 : Choix de la solution haute du franchissement du Tarn par un ouvrage de 2 500 m environ.
- 1993 - 1994 : Consultation séparée de sept architectes et de huit bureaux d'études.
- 1995 - 1996 : Seconde étude de définition avec cinq groupements associant architectes et bureaux d'études.
- 10 janvier 1995 : Déclaration d'utilité publique.
- 9 juillet 1996 : Le jury retient la solution haubanée à travées multiples du groupement Sogelerg (Michel Virlogeux) — Norman Foster.
- 1998 : Décision de mise en concession.
- 2000 : Lancement du concours en concession-construction.
- Mars 2001 : Eiffage, en proposant sa société "Compagnie Eiffage du Viaduc de Millau" (CEVM), est déclaré lauréat du concours et concessionnaire pressenti.
- Mai 2001 : Signature du dossier marché.
- Août 2001 : Avis du Conseil État sur le projet de décret ministériel attribuant la concession à Eiffage.
- La construction
- Octobre 2001 : Installation du chantier.
- 16 octobre 2001 : Début de la construction.
- 14 décembre 2001 : Pose de la « première pierre » du chantier.
- Janvier 2002 : Fondations des piles.
- Mars 2002 : Début de la culée C8.
- Juin 2002 : Début des piles - fin de la culée C8.
- Juillet 2002 : Début des fondations des palées.
- Août 2002 : Début de la culée C0.
- Septembre 2002 : Début de l'assemblage du tablier.
- Novembre 2002 : La pile P2 (la plus haute) dépasse les 100 mètres.
- 26 février 2003 : Début du lançage du tablier.
- 28 mai 2003 : La pile P2 a dépassé la hauteur de 180 m, devenant ainsi la plus haute pile du monde (record détenu auparavant par le viaduc de Kochertal). Ce record devrait être battu à la fin de l'année avec 245 m.
- 3 juillet 2003 : Début de l'opération de lançage L3. Elle s'est terminée 60 heures plus tard. À la fin du lancement, le tablier est cloué provisoirement sur la pile pour assurer sa stabilité en cas de tempêtes avec des vents de 185 km/h.
- 25 août 2003 - 26 août 2003 : Phase de lancement L4. Elle permet au tablier de franchir la distance entre la pile P7 et l'appui provisoire Pi6.
- 29 août 2003 : Accostage du tablier sur l'axe de l'appui intermédiaire Pi6 après un poussage de 171 m. Le tablier a été relevé d'une hauteur de 2,40 m pour permettre son passage au-dessus de l'appui Pi6. À la suite de cette opération Freyssinet a cloué provisoirement le pylône P3 sur la pile P7.
- 12 septembre 2003 : Deuxième lançage (L2) de 114 m du tablier métallique côté nord. Le premier lançage (L1) s'était déroulé sur la terre ferme au niveau de la culée, permettant de valider les procédures et les dispositifs techniques.
- Novembre 2003 : Achèvement des piles.
- 26 mars 2004 : Lançage L10 côté sud. Le tablier atteint la pile P3.
- Nuit de 4 avril 2004 - 5 avril 2004 : Le tablier métallique est poussé sur la pile P2, la plus haute du monde. L'opération de lançage a été ralentie par le vent et par les nappes de brouillard perturbant les systèmes de visée laser. À cette phase, 1 947 m de tablier ont été lancés.
- 20 avril 2004 : Fin du lançage du tablier côté nord. L'extrémité du tablier se trouve à l'aplomb du Tarn. Il reste à faire 2 lançages côté sud.
- 28 mai 2004 : Les tabliers nord et sud ne sont plus qu'à quelques centimètres l'un de l'autre ; la jonction est officiellement annoncée (la mise en place du joint intervient dans les jours suivants).
- Fin juillet 2004 : Fin du levage des pylônes.
- 21 septembre 2004 - 25 septembre 2004 : Travaux de pose du revêtement par Appia. 9 000 t d'enrobés spéciaux + 1 000 t d'enrobés "classiques" au centre sont utilisés. Un problème de dilatation du tablier a conduit à changer de méthode de pose des enrobés. La solution initiale : mise en place en continu sur chaque côté du pont. Solution mise en œuvre : mise en œuvre par "pianotage".
- Novembre 2004 : Fin prévue du démontage des palées provisoires.
- 17 novembre 2004 : Début des tests de l'ouvrage (920 t de charge totale).
- 14 décembre 2004 : Inauguration par le président Jacques Chirac.
- 16 décembre 2004 - 9 h 00 : Ouverture du viaduc à la circulation, en avance sur la planification initiale.
- 18 décembre 2004 : Achèvement des derniers travaux de finition.
- 10 janvier 2005 : Date prévue d'ouverture du viaduc dans la planification initiale
[modifier] Études préliminaires
- Le choix du tracé
Lors du choix du tracé de l'A75, il est décidé que celle-ci passerait par Millau. Au début des études, quatre options sont envisagées :
- Une option dite « grand Est » ( tracé vert ) passant à l’est de Millau et franchissant à grande hauteur les vallées du Tarn et de la Dourbie par l’intermédiaire de deux grands ponts (portées de 800 à 1 000 m) dont la construction s'avère difficile. Cette option ne permet d’accéder à Millau qu’à partir du plateau du Larzac en utilisant la longue et sinueuse descente de La Cavalerie. Bien qu’elle soit plus courte et plus favorable pour le trafic de transit, cette option est abandonnée car elle ne permet pas de desservir Millau et sa région de façon satisfaisante.
- Une option dite « grand Ouest » ( tracé noir ), plus longue que la précédente d’une douzaine de kilomètres, empruntant la vallée du Cernon. D’une réalisation technique plus aisée (nécessitant 4 viaducs), cette solution présente des impacts importants sur l’environnement notamment, au droit des villages pittoresques de Peyre et de Saint-Georges-de-Luzençon. Plus onéreuse que la précédente et desservant mal le Millavois, cette option n’est pas retenue.
- Une option dite « proche de la RN9 » ( tracé rouge ) desservant bien Millau mais présentant des difficultés techniques et ayant un fort impact sur le milieu bâti existant ou projeté. Cette option est également abandonnée.
- Une option dite « médiane » à l’ouest de Millau ( tracé bleu ) bénéficiant d’une assez large approbation locale mais présentant des difficultés de réalisation d’ordre géologique, notamment au niveau du franchissement de la vallée du Tarn. Les investigations des experts concluent à la possibilité de les surmonter.
Cette dernière option dite « médiane » est choisie par décision ministérielle le 28 juin 1989.
- Les études sur le viaduc
Une fois le choix du tracé effectué, deux familles de solutions sont comparées par les services du ministère de l’Équipement :
- Une famille « haute », faisant appel à un viaduc de 2 500 m passant à plus de 200 m au-dessus du Tarn.
- Une famille « basse », descendant dans la vallée, franchissant le Tarn grâce à un ouvrage de 600 m puis atteignant le Larzac par un viaduc de 2 300 m prolongé par un tunnel.
Après de longues études et des consultations locales, la famille « basse » est abandonnée, notamment parce que le tunnel aurait traversé une nappe phréatique, et à cause de son coût, de l'impact sur l'urbanisation et de l'allongement de trajet qu'elle implique. Moins longue, moins chère et offrant de meilleures conditions de sécurité pour les usagers, la famille « haute » apparaît la plus intéressante.
Le choix d’une solution « haute » est arrêté par décision ministérielle le 29 octobre 1991.
Ce choix nécessite la construction d’un viaduc d’une longueur de 2 500 m. De toute évidence, ce sera le grand ouvrage de l’A75. De 1991 à 1993, la division ouvrages d’art du Sétra, dirigée par Michel Virlogeux, réalise des études préliminaires et vérifie la faisabilité d’un ouvrage unique franchissant la vallée. Compte tenu des enjeux techniques, architecturaux et financiers, la direction des routes met alors en compétition des bureaux d’études et des architectes afin d’élargir la recherche des solutions possibles. En juillet 1993, 17 bureaux d’études et 38 architectes se portent candidats pour la réalisation des premières études. Avec l’aide d’une commission pluridisciplinaire, la direction des routes sélectionne 8 bureaux d’études pour les études techniques et 7 architectes pour les études architecturales.
Parallèlement, un collège d’experts internationaux représentant un large spectre de compétences (techniques, architecturales et paysagères), présidé par Jean-François Coste, est mis en place pour éclairer les choix à effectuer. En février 1994, sur la base des propositions des architectes et des bureaux d’études et avec l’appui du collège d’experts, 5 familles de solution sont identifiées.
La compétition est relancée : 5 couples architecte-bureaux d’études, constitués des meilleurs candidats de la première phase, sont formés et chacun d’eux approfondit l’étude d’une famille de solutions. Le 15 juillet 1996, Bernard Pons, ministre de l’Équipement, entérine la proposition du jury constitué d’élus, d’hommes de l’art et d’experts et présidé par le directeur des routes, à l’époque Christian Leyrit. La solution du viaduc multihaubané présentée par le groupement de bureaux d’études Sogelerg, Europe Etudes Gecti et Serf et le cabinet d’architectes Norman Foster & Partners est retenue.
Les études de détail sont menées par le groupement lauréat sous le pilotage de la direction des routes jusqu’au milieu de 1998. Après des essais en soufflerie, la forme du tablier est remaniée et le dessin des piles fait l’objet de minutieuses mises au point. Les études de détail ayant été menées à leur terme, les caractéristiques définitives de l’ouvrage sont approuvées à la fin de l’année 1998. À la suite de la décision du ministre de l’Équipement de concéder la réalisation et l’exploitation du viaduc, un appel d’offres international est lancé en 1999. Quatre consortiums étaient en compétition pour la concession :
- le groupement Compagnie Eiffage du Viaduc de Millau (CEVM), avec Eiffage
- le groupement mené par l'espagnol Dragados, avec Skanska (Suède) et Bec (France) ;
- le groupement Société du viaduc de Millau, comprenant les sociétés françaises ASF, Egis, GTM, Bouygues Travaux Publics, SGE, CDC Projets, Tofinso et l'italienne Autostrade ;
- le groupement mené par la Générale Routière, avec Via GTI (France) et Cintra, Nesco, Acciona et Ferrovail Agroman (Espagne).
La Compagnie Eiffage du viaduc de Millau est finalement choisie au terme de cette procédure. Le fait que les services de l’administration aient mené les études de détail de l’ouvrage à un stade très avancé a permis de réduire les incertitudes techniques. Cette façon de procéder a présenté le double avantage de faciliter la négociation du contrat de concession, de diminuer son coût pour la collectivité et d’accélérer la réalisation de l’ouvrage en minimisant les études restant à la charge du concessionnaire.
[modifier] La construction
L'architecte du viaduc est le britannique Sir Norman Foster.
Le maître d'ouvrage de la construction est la Compagnie Eiffage du Viaduc de Millau (CEVM), titulaire de la concession.
Le consortium de construction du pont comprend la société Eiffage TP pour la partie béton, la société Eiffel pour le tablier métallique (lointain clin d'œil de l'histoire au viaduc de Garabit, pont ferroviaire en acier construit en 1884 par Gustave Eiffel dans le Cantal voisin), la société Enerpac pour le poussage hydraulique du tablier, la société Appia pour l'emploi du revêtement bitumeux sur le tablier et la société Forclum pour les installations électriques. C'est en fait tous les métiers du groupe Eiffage qui ont participé au chantier. (On remarquera par ailleurs que l'exploitation est assurée par Eiffage Concessions)
La seule entreprise d'un autre groupe ayant eu un rôle "noble" sur ce chantier est "Freyssinet" (filiale du groupe Vinci spécialisée en précontrainte), qui s'est vue confier la mise en place et la mise en tension des haubans (la filiale de précontrainte du groupe Eiffage s'étant chargée de la précontrainte des têtes de piles)
Il est à noter que la technique du tablier en acier et le poussage hydraulique du tablier ont été conçus par le bureau d'ingénieurs liégeois Greisch (BEG). La volonté de faire du viaduc de Millau un chef d'œuvre franco-français empêche par contrat le bureau d'étude de faire la publicité de son apport.
La maîtrise d'œuvre a été confiée à la SETEC et en partie à l'ingénierie SNCF.
[modifier] Les piles et les culées
Deux semaines après la pose de la « première pierre », le 14 décembre 2001, les ouvriers commencent à creuser les puits « marocains ». Au nombre de 4 par pile et profonds d’une quinzaine de mètres pour un diamètre de 5 m, ils en assurent les fondations et la stabilité. Au pied de chaque pile, une semelle de 3 à 5 m d’épaisseur vient renforcer l’action des puits marocains. Les 2 000 m³ de béton nécessaires pour chacun de ces socles sont coulés en une seule fois.
Dès mars 2002, les piles sortent de terre. Le chantier prend rapidement sa vitesse de croisière. Tous les 3 jours, chaque pile s’élève de 4 m. Cette performance est due en grande partie aux coffrages autogrimpants. Grâce à un système de sabots d’ancrages et de rails fixés sur les fûts des piles, 20 minutes suffisent pour gagner la hauteur nécessaire à la préparation d’une nouvelle coulée de béton.
Le 9 décembre 2003, les piles et les culées sont achevées. Pari tenu pour Eiffage TP avec quelques semaines d’avance sur le planning et, en prime, le record du monde de la plus haute pile pour « P2 ».
[modifier] Le tablier
Provenant de l’usine Eiffel de Fos-sur-Mer, les caissons centraux ont été amenés, par convois exceptionnels, à Millau via Nîmes et le plateau du Larzac. Fabriqués à Lauterbourg, en Alsace, les caissons latéraux ont, pour leur part, transité par Clermont-Ferrand puis par le Causse rouge. Du fait de la légère courbure du viaduc, chaque morceau de tablier constitue une pièce unique de ce gigantesque puzzle.
Deux chantiers à ciel ouvert ont été aménagés à l’arrière des culées, au nord et au sud du viaduc. Toutes les soudures et travaux d’assemblage y ont été effectués. 95 % des tâches ont ainsi pu être réalisées au niveau du sol, limitant d’autant le risque lié au travail à grande hauteur. 1742 mètres ont été assemblés du côté sud, contre 717 du côté nord. De septembre 2002 à mai 2004, 20 mois de travail auront été nécessaires aux 150 personnes affectés à la construction du tablier.
La mise en place du tablier d’acier sur les piles a fait appel à une technique de lançage particulière. Tronçon après tronçon – chacun de la longueur d’une demi-travée, soit 171 m –, il a été lancé dans le vide. Pour réussir cette performance, 64 translateurs ont été utilisés. Installés sur les piles et les palées provisoires (gigantesques béquilles d’acier servant d’appuis intermédiaires entre deux piles), ils ont permis de déplacer les 36 000 t du tablier. Il y avait 2 translateurs sur les palées provisoires à l'extrémité du viaduc, 4 translateurs par piles béton et provisoire et 6 translateurs sur la route de chaque coté du viaduc. Ils étaient séparés de 4 mètres en latéral et de 21 mètres en longitudinal. Les translateurs étaient couplés par deux et étaient posé sur 8 vérins simple effet qui servait à guider le tablier.
Chaque translateur est formé d’un bâti supportant le tablier. À l’intérieur de ce bâti, deux coulisses sont actionnées par des vérins hydrauliques double effet (2 latéraux d'avancement de 60 tonnes de poussée et 1 de levage de 250 tonnes de poussée). Sur chaque vérin, il y avait des diodes électriques qui permettait de savoir l'avancée exacte du vérin au millimètre prés. Celle du bas, la cale biaise, soulève la coulisse au-dessus qui prend en charge le tablier. Un vérin permet alors de déplacer l’ensemble sur 60 cm. La cale biaise est retirée et les translateurs reprennent leurs positions initiales. Chaque translateur est relié à une centrale hydraulique pilotée par ordinateur afin que leur mise en mouvement soit parfaitement synchrone. Chaque translateur mesure 7 mètres de long, 1 mètre de haut et pèse 14 tonnes. Chaque translateur fonctionnait à 700 bars de pression. Chaque poussée durée 2 jours. Chaque poussée était guidé par GPS et guidé laser.
Au rythme d’un toutes les quatre semaines, il aura fallu dix-huit lançages pour amener les deux parties du tablier à l’aplomb du Tarn. Réalisées à la vitesse moyenne de 7 m/h, chacune de ces opérations a demandé 48 h de travail ininterrompu. Les palées provisoires, disposées entre deux piles, étaient indispensables à l'avancement du tablier. La jonction du tablier s’est effectuée le 28 mai 2004 à 14 h 12 au-dessus du Tarn. La dilatation du tablier peut atteindre 1 m aux extrémités du viaduc, et il a fallu prévoir des joints pour la compenser.
Ainsi, le tablier surplombe la vallée du Tarn à 270 m au point le plus bas et relie le causse du Larzac au causse rouge. Il présente une légère pente de 3,025% correspondant à un dénivelé de 74 mètres entre le Nord et le Sud ; destinée à rassurer l'usager par une meilleure visibilité ainsi qu'un rayon à plat de 20 km pour créer l'illusion que le viaduc ne s'arrête jamais.
[modifier] Les pylônes
Dès le début des opérations de lançage, un pylône partiellement haubané a été positionné à l’extrémité de chaque partie de tablier pour éviter à celui-ci de « piquer du nez » lors de son poussage d’une pile à l’autre. La mise en place des cinq autres pylônes a débuté après la réalisation de la jonction au-dessus du Tarn, fin mai 2004. Cette opération a été réalisée en seulement 3 mois.
Couchés sur le flanc, c’est véhiculés par quatre chariots automoteurs que les cinq pylônes restants ont été amenés sur le tablier à l’aplomb de la pile de béton sur laquelle ils devaient être installés. Pris alors en tenaille légèrement au-dessus de son centre de gravité par deux immenses bras d’acier, chaque pylône (700 t et 90 m de long) a été progressivement soulevé par deux vérins développant une force totale de 2 000 t.
Au cours de ces opérations, une bascule parfaitement contrôlée, inventée spécialement pour le chantier, a permis de positionner les pylônes en position verticale, juste au-dessus de leur point d’ancrage. Ils y ont ensuite été solidement arrimés. Ils culminent à 88,92 m au-dessus du tablier et celui de la pile P2 culmine à 343 m (du sol).
[modifier] Les haubans
Chaque pylône du viaduc de Millau est équipé d’une nappe monoaxiale de 11 paires de haubans disposés en vis-à-vis. Selon leur longueur, ces derniers se composent de 55 à 91 câbles d'acier, ou torons, eux-mêmes formés de 7 fils d’acier (un fil central avec 6 fils torsadés autour). La durée de la garantie de « bonne tenue » des haubans est de 120 ans.
[modifier] L'enrobé
La pose de l'enrobé spécial qui a nécessité deux ans d'études pour sa mise au point a été précédée par plusieurs opérations de préparation du support.
La projection à haute pression de billes d’acier d’un millimètre de diamètre (grenaillage) a permis d’enlever toute trace de rouille sur le tablier. Un primaire d’accrochage a été appliqué sur l’acier mis à vif avant la pose d’une feuille bitumineuse de 4 mm d’épaisseur, thermosoudée à 400 °C. Celle-ci constitue une protection parfaite contre tout risque de corrosion.
Dès le mois de janvier 2003, les premiers essais techniques ont commencé. Chaque prototype était soumis à une batterie de tests. Insérés dans une machine spécialement conçue pour l'occasion, les différents échantillons du complexe platelage-étanchéité-enrobé ont subi des charges verticales simulant le trafic routier. Deux millions de passages au rythme infernal de quatre cycles par seconde à la température de +10 °C. Une semaine de test ininterrompue réalisée dans des conditions parfaitement contrôlées pour respecter les règles d'agrément fixées par le Setra pour ce type de matériau. Pendant le printemps 2004, un test a eu lieu à Rivesaltes (Pyrénées-Orientales) sur un caisson témoin. Fin juillet, un essai grandeur nature de pose d'enrobé a été réalisé sur le tablier lui-même.
La pose de l’enrobé sur le viaduc de Millau a été réalisée par Appia, du 21 au 24 septembre 2004. Lisse et sans une ride, il recouvre l’acier sur une épaisseur de 7 cm. Au total, 9500 t de béton bitumineux ont été nécessaires pour réaliser la couche de roulement. Deux centrales de production d’enrobé d’une capacité totale de 380 t/h ont été spécialement installées à cet effet à une dizaine de kilomètres au nord du viaduc. Vingt-cinq semi-remorques ont assuré l’alimentation en continu des deux finisheurs. Aucune rupture d’approvisionnement ne devait stopper l’avancée des engins chargés d’appliquer l’enrobé.
[modifier] La barrière de péage
La construction de l’auvent de la barrière a nécessité l’utilisation d’un béton spécial à très haute performance, le BSI Ceracem®. Ce dernier contient des fibres métalliques lui conférant d’énormes capacités de résistance mécanique. Il n’avait encore jamais été utilisé pour un ouvrage de cette importance.
Les voussoirs ont été coulés sur un chantier spécial situé à proximité de la culée nord du viaduc. En 6 mois, d’octobre 2003 à avril 2004, les 53 éléments ont été fabriqués. Une remorque automotrice, d’une puissance de 500 chevaux et ne comportant pas moins de 120 roues, a été utilisée pour transporter ceux-ci sur le chantier de la barrière. Ils étaient alors pris en charge par une grue développant une capacité de 500 t et positionnés à leur emplacement définitif. Fin juin 2004, la barrière de péage possédait son profil définitif.
[modifier] Travaux complémentaires
[modifier] Extension de la barrière de péage
Avec une estimation en hausse du trafic sur le viaduc, des travaux ont été entrepris entre le 31 janvier et la fin juin 2006 pour ajouter à la barrière de péage 4 nouvelles voies (deux de chaque côté) pour éviter les bouchons produits par le grand chassé-croisé des vacanciers pendant le mois d'août 2005.
Deux bornes automatiques PL ont été rajoutées, elles sont équipées du télépéage PL et permettent de fonctionner avec 10 voies automatiques contre 8 avant travaux.
Cela permet traiter entre de 4500 v/j les jours les plus faibles à 500 000 v/j les jours de pointes.
Le coût d'investissement est de 4,2 millions d’euros.
[modifier] Aire de repos de Brocuéjouls
De plus l'aire de repos de Brocuéjouls juste à l'entrée nord du viaduc, déjà accessible mais pas par l'autoroute, sera aménagée pour l'accueil des utilisateurs de l'A75.
[modifier] Sécurité
Sur le plan de la sécurité, des bandes d'arrêt d'urgence (BAU) ont été créées sur le viaduc (comme sur toutes les autoroutes). Les bornes d'appel de secours sont disposées tous les 500 m. De plus, des caméras couplées à un système de détection automatique d’incident repèrent toute anomalie et tout objet sur la chaussée. Elles envoient immédiatement un signal d’alerte au PC de supervision. En cas d'accident majeur, un plan de secours validé par la préfecture de l’Aveyron est en vigueur sur le viaduc. Il prévoit les moyens d’intervention sur l’ouvrage et leur organisation.
Côté usagers, des panneaux d’information sont en place et le viaduc peut être fermé en cas de besoin.
[modifier] Financement et Exploitation
[modifier] Financement
Le viaduc de Millau a été financé par des fonds privés dans le cadre d'un contrat de concession : l'ouvrage est la propriété de l'État français, les dépenses pour la réalisation de l'ouvrage sont à la charge du concessionnaire, les revenus du péage sont attribués au concessionnaire.
[modifier] Un concessionnaire : le Groupe Eiffage
Suite à la désignation d’Eiffage comme concessionnaire du viaduc, la société a créé, pour gérer le pont, la Compagnie Eiffage du Viaduc de Millau (CEVM)
Le siège social se trouve en plein centre de Millau. Le centre d'exploitation commerciale et technique ainsi que la barrière de péage ont été installés près du village de Saint-Germain au nord-est de Millau. Une cinquantaine de personnes (péagers, hôtes et hôtesses, patrouilleurs, techniciens de maintenance) assurent en permanence l’accueil, la sécurité et l'entretien.
[modifier] Péage
Dans le cadre d'une concession d'autoroute par une société privée, des droits de passage sur le viaduc ont été fixés et le montant du péage depuis le 01/02/07 est de :
- 5,4 € pour les véhicules légers (7,00 € en juillet et août)
- 8,1 € pour les véhicules intermédiaires (10,6 € en juillet et août)
- 19,4 € pour les deux essieux supérieurs à 3,5 tonnes (toute l'année)
- 26,4 € pour les 3 essieux (toute l'année)
- 3,5 € pour les motos (toute l'année)
[modifier] Trafic
Véritable alternative à la vallée du Rhône (via l'autoroute A7), le viaduc de Millau et les 40 kilomètres supplémentaires de l'autoroute A75 sont ouverts à la circulation le 16 décembre 2004. Comme enjeu local, le viaduc devrait contribuer à « faire sauter le fameux bouchon de Millau » et ainsi éviter le centre de la ville et la montée du Larzac. Il devrait faire gagner 30 minutes en situation normale et jusqu'à près de 4 heures certains week-ends d'été (dits « de chassés-croisés »).
Véritable enjeu national et international, il permet aux transporteurs de réduire de façon significative le temps de trajet de leurs poids-lourds - 45 minutes pour le trajet Paris-Perpignan, Paris-Barcelone ou encore Amsterdam-Perpignan. L'axe rhodanien étant fréquemment proche de la saturation, ces gains de temps, calculés sur la base d'un trafic normal, pourraient être bien supérieurs, notamment avec les effets de la saturation de la traversée de Lyon.
Par ailleurs, ce nouvel itinéraire permet d'économiser jusqu'à 34 € de péage par trajet, sans compter les économies de carburant réalisées grâce à un trajet plus court de 60 kilomètres.
Autre atout et non des moindres : la beauté et la diversité des paysages traversés par l'autoroute A75 lors de son franchissement des hauts plateaux du Massif central, de Lodève à Clermont-Ferrand.
[modifier] Trafic prévu
Le dimensionnement de la barrière de péage a été fait pour pouvoir assimiler un flot de 30 000 véhicules par jour sans ralentissement. Des études préalables ont estimé un trafic moyen sur l'année de :
- 10 000 véhicules par jour dès l'ouverture.
- 20 000 véhicules par jour en 2010.
[modifier] Trafic réel
Au 24 janvier 2005 : déjà plus de 350 000 véhicules y circulent, bien au-delà des prévisions.
Le premier week-end d'août 2005 était annoncé noir, et le viaduc n'a pas échappé à l'afflux des touristes. Il en a résulté plus de 12 km d'embouteillages de part et d'autre de la barrière de péage. Le journal Midi Libre titrait l'événement « Millau invente le bouchon payant ». Un problème qui sera réglé pour Pâques 2006. La Compagnie Eiffage du viaduc de Millau va, en effet, construire cet hiver 4 voies de péages supplémentaires, dès que la Direction des Routes du ministère de l'Équipement aura donné son feu vert. L'amorce de ces 4 voies était déjà prévue dès la construction de l'ouvrage. La Compagnie va également réduire le nombre de voies automatiques et y installer des cabines de péage, seules à même d'accueillir les caravanes et les camping-cars.
Fin août 2005 : 3,2 millions de véhicules étaient passés sur le viaduc, permettant une recette de 18,5 millions d'euros hors taxes.
Décembre 2005 : 4,4 millions de véhicules ont utilisé le viaduc, soit un trafic 25% supérieur aux prévisions.
Fin juin 2006 : le viaduc a accueilli 6,2 millions de véhicules.
[modifier] Environnement
Le viaduc passe entièrement au-dessus de la vallée du Tarn du Causse rouge au Causse du Larzac. Il traverse la route départementale 992 Albi-Millau, le Tarn, la voie de chemin de fer Millau-Béziers et la route départementale 41 Millau-Peyre.
Le tracé respecte les sites naturels majeurs, paysages exceptionnels situés au confluent des vallées de la Dourbie et du Tarn, tout en assurant une desserte facile de l’agglomération de Millau.
Le passage en viaduc a incontestablement minimisé la contribution de l'ouvrage à la fragmentation écopaysagère de la vallée, mais le jour seulement. Astronomes et écologues regrettent l'absence de prise en compte de l'environnement nocturne et une contribution importante à la pollution lumineuse par le procédé et le parti d'éclairage retenus, et moindrement et potentiellement par le bruit.
Au-delà du souci esthétique et de bonne intégration dans le paysage diurne, les solutions techniques retenues (tablier métallique fin et piles en béton) ont permis d'alléger les structures porteuses et donc les impacts indirects liés au chantier et à la consommation de ressources en amont. De même, conformément aux préconisations de l'Étude d'impact sur l'environnement, tout au long de la construction, des dispositions ont été prises afin de minimiser l'impact sur les localités voisines et le milieu ambiant. Ainsi, une réduction des travaux sur site (préfabrication en usine d’éléments du tablier) a permis une diminution des volumes de matériaux à mettre en œuvre sur place par rapport à une solution tout béton. Moins d’engins, moins de camions, moins d’agrégats à transporter ont réduit les nuisances pour les populations concernées par le trafic propre au chantier.
Des dispositifs ont également été prévus pour retraiter les eaux utilisées par le chantier afin d’éviter une pollution du sol. La gestion des déchets du chantier a été aussi une autre composante du plan d’assurance qualité accompagnant toute la phase de construction. Le même souci perdure après la mise en service de l’ouvrage, puisque sont intégrés dans la structure plusieurs moyens permanents de récupération et de traitement des eaux pluviales et des résidus de nettoyage des voiries.
Le viaduc traverse le parc naturel régional des Grands Causses.
[modifier] Tourisme
Le viaduc de Millau est considéré comme une œuvre d'art de par son intégration dans le paysage des Grands Causses, goélette blanche à sept mâts voguant, immobile, dans le ciel du sud de l'Aveyron (en particulier lorsque les nuages envahissent la vallée).
Il connaît un très franc succès car plus de 500 000 personnes étaient venues lors de sa construction. Aujourd'hui, l'affluence record aux points de vue panoramiques sur le pont, comme celui de la descente de la RN9 sur Millau ou encore celui de l'aire de Brocuéjouls qui sera bientôt réaménagée en aire de repos pour l'A75, est notable. Les produits dérivés commencent à fleurir dans les commerces du centre de la ville et même dans l'Aveyron, le Cantal, la Lozère et l'Hérault.
Le viaduc est aussi très influent quant à la fréquentation des sites proches de l'ouvrage d'art. Par exemple, les caves de Roquefort et le site de Micropolis à Saint-Léons ont vu le nombre de leurs visiteurs croître rapidement après sa mise en service. De même que la restauration et l'hôtellerie millavoise ont vu leur chiffre d'affaire augmenter grâce à « l'effet viaduc », malgré leurs craintes d'origine (désertification du centre-ville…).
Ainsi le viaduc de Millau connaît déjà une renommée internationale avant son premier anniversaire et est considéré par certains comme « la référence architecturale du début du XXIe siècle ».
Pour accentuer l'aspect touristique du viaduc un projet est envisagé. Celui-ci consiste à utiliser le fait que les piles sont creuses pour y aménager des ascenseurs et des hublots. Ce projet est estimé à 26 millions d'euros avec la mise au gabarit routier de l'accès au chantier.
[modifier] Économie
« L'effet viaduc » a permis au maire de Millau de signer plus de 100 permis de construire en 18 mois dont l'implantation de 3 hôtels, de commerces et d'industries. Millau est en train de vivre un boom économique depuis l'ouverture du viaduc.
Les deux zones d'activités à la Cavalerie au Sud, et à Sévérac-le-Château, au Nord, ont connue une forte expansion en accueillant des entreprises locales et extérieures.
[modifier] Opposition
Plusieurs associations s'étaient manifestées contre le projet comme la WWF, France Nature Environnement, la Fédération nationale des usagers de l'autoroute (FNAUT) ou encore Agir pour l'environnement.
Les oppositions à ce projet étaient étayées par plusieurs arguments :
- Le viaduc ne sera pas la solution aux célèbres bouchons à Millau.
- L'équilibre financier est impossible à établir sauf à multiplier les prévisions de trafic par trois.
- La société concessionnaire devra réclamer des subventions d'équilibre pour ne pas cumuler le risque financier et le risque technique.
- Techniquement, les piles d'un tel viaduc ne sont pas viables du fait qu'elles s'assoient sur la marne de la vallée du Tarn.
- Le tracé plus à l'ouest, plus long de trois kilomètres mais trois fois moins cher avec ses trois ouvrages d'art classiques était pour certains une meilleure solution.
- La chute de l'économie de la ville de Millau engendrée par la diminution du passage des touristes.
- Beaucoup de personnes continueront de passer par Millau pour ne pas payer le passage du viaduc. Les bouchons continueront donc à se former aux abords de la Cavalerie.
[modifier] Visiteurs célèbres
Lors de la construction, de nombreuses personnalités de tous les milieux s'étaient empressées de visiter le pont. Parmi celles-ci :
- Jacques Chirac lors de l'inauguration le 14 décembre 2004.
- Le prince Philip, duc d'Édimbourg (28 mai 2004)
- José Bové (30 avril 2004)
- Jean-Pierre Raffarin (7 avril 2004)
- Gilles de Robien (24 janvier 2003 et 14 décembre 2004)
- Marc Blondel (9 décembre 2003)
- Sir Norman Foster (17 octobre 2003 et 14 décembre 2004)
- Dominique Bussereau (29 septembre 2003)
- Henri Salvador (été 2002)
- Roselyne Bachelot (octobre 2002)
- Jean-Claude Gayssot (14 décembre 2001)
[modifier] Anecdotes
- Un incendie s'est déclaré en 2004 sur le versant des Causses rouges dû à une flammèche de soudure. Il a brûlé quelques arbres.
- La vitesse limite sur le viaduc a été ramenée de 130 à 110 km/h à cause des nombreux ralentissements. En effet, les touristes prennent des photos du pont depuis leur véhicule. À noter que peu après l'ouverture à la circulation, des véhicules s'arrêtaient sur la bande d'arrêt d'urgence du viaduc juste pour admirer le paysage et le pont !
- Un timbre a été spécialement édité pour l'inauguration. Il a été dessiné par Sarah Lazarevic.
- Le ministre chinois des transports a visité le viaduc lors du premier anniversaire de sa mise en service. La délégation s'est intéressée aux prouesses techniques accomplies par la société Eiffage pour réaliser cet ouvrage monumental, mais également au montage juridique et financier du viaduc dont il n'est pas prévu, toutefois, selon le ministre, de construire une réplique en république populaire de Chine.
- Le cabinet du gouverneur de Californie Arnold Schwarzenegger, qui envisage la construction d'un pont dans la baie de San Francisco, a demandé des conseils à la mairie de Millau sur le consensus de la population lors de la construction du viaduc.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
[modifier] Liens externes
- Compagnie Eiffage du viaduc de Millau - site officiel > voir la webcam
- Vue satellite du viaduc sur Google Maps
- Site de la ville de Millau
- Structurae: Viaduc de Millau
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