Bois et architecture : une 1ère mondiale ! Le SIVOM de Val Cenis, emmené par son dynamique Président M. Jean Bianchi et son directeur M. Daniel Touffait, a décidé, après délibération des instances communales, de retenir le projet élaboré par l’Architecte Philippe Barbeyer et l’Ingénieur bois Thomas Büchi. En préambule, il faut savoir que la construction d’un pont pour le franchissement de skieurs nécessite un cahier des charges très particulier. En effet, et en premier lieu, il faut reprendre des charges de neige importantes de l’ordre d’une tonne ½ par m2, ainsi que les surcharges liées aux skieurs proprement dit et les engins de déneigement. En résumé, cela représente des charges réparties à reprendre qui sont plus importantes qu’un pont autoroutier calibré pour le franchissement de camions de 40 tonnes !

Partant de ce constat, les concepteurs ont proposé un projet qui marie intelligemment légèreté architecturale et audace statique, tout en valorisant les paramètres liés au développement durable. La matière principale est le bois, en l’occurrence du mélèze indigène, qui constitue l’essentiel de la structure – soit le tablier du pont, le platelage de roulement, les barrières et les garde-corps ainsi que les mâts qui aubannent la partie piétonnière de l’ouvrage. Les liaisons d’assemblage sont effectuées au moyen du système Ferwood, qui consiste à lier les pièces de bois entre elles avec des tiges encollées et scellées avec une résine spéciale. Cet assemblage est au bois ce que la soudure est à la construction métallique ! C’est donc la 1ère innovation particulièrement spectaculaire de cette construction puisque elle permet d’obtenir des assemblages 100 % étanches à l’eau et également d’économiser 30 % de matière par rapport aux structures classiques.

Pour franchir 52m de portée et reprendre des charges aussi conséquentes, il a fallu intégrer un sous-tirant sous le tablier du pont; ce dernier étant constitué de poinçons verticaux et de barres d’acier tendues.
Pour encore économiser de la matière, donc gagner tant en prix qu’en élégance structurelle, les concepteurs Philippe Barbeyer et Thomas Büchi ont eu l’idée d’intégrer le système « Tensairity Airlight » qui consiste à emballer littéralement le sous-tirant avec une membrane en fibre de verre et silicone et de la gonfler avec une pression de l’ordre de 200 mb. Cett pression, très faible, représente à peine la différence que l’on observe entre le beau temps et le mauvais temps mais elle est suffisante pour stabiliser l’entier du pont et permettre ainsi d’économiser ainsi une grosse quantité de matière par rapport à une construction classique.
Pour cela, les concepteurs se sont adjoints les services du célèbre docteur Ingénieur suisse Mauro Pedretti, inventeur de ce principe fiable et particulièrement avant-gardiste.

Concept Tensairity

TENSAIRITY est une révolution dans le domaine de la construction de structures très légères de grande portée.
TENSAIRITY est un nouveau type de poutre pneumatique disposant de caractéristiques mécaniques nettement supérieures à tout autre type de structure.
Les poutres TENSAIRITY sont beaucoup plus légères et permettent de franchir des portées avec moins de matière que les systèmes classiques.
TENSAIRITY représente la combinaison nouvelle et inédite d'un tube flexible soumis à une très faible pression d'air, des câbles en traction et une lame en compression. Dans ce type de structure, l'air est utilisé uniquement pour pré-tendre les câbles et pour stabiliser la lame en compression contre le flambage, l'air n'a donc aucune fonction porteuse. La pression est indépendante de la portée.

TENSAIRITY est composé d'une membrane incombustible en fibres de verre avec une couche de silicone qui offre une grande durée de vie, une résistance aux UV importante et d’excellentes caractéristiques mécaniques. Les poutres sont autoportantes même en cas de perte de pression accidentelle.

Préfabrication et montage :
Conformément à la loi sur les marchés publics, un appel d’offre a été lancé, constitué d’un premier lot avec les fondations et le génie civil. Il a été calculé par le bureau d’Ingénieurs MDP et attribué à l’entreprise Locatelli. L’intervention a été particulièrement délicate puisque on se trouve dans un mauvais terrain constitué essentiellement de remblais. Pour cette raison, il a fallu stabiliser les culées du pont au moyen de pieux forés à plusieurs mètres de profondeur. Grâce à l’intervention du géomètre, les maçons ont réussi l’exploit d’implanter les sabots d’ancrage avec un écart de seulement 6mm sur 52m!

Le lot N° 2 intégrant les parties structure bois, sous-tirants et membranes Airligth, a été confié à l’entreprise Labat & Sierra, située à Annecy et dirigée par Messieurs Barrouilhet et Darnauguilhem. Compte-tenu des délais extrêmement serrés, une planification très pointue a été mise en place. Elle a nécessité l’intervention de plusieurs spécialistes issus des quatre coins de l’Europe :
. une entreprise de levage performante avec l’engagement d’une grue de 500 tonnes (il n’y en a que 4 en France!),
. l’usinage des pièces en bois au moyen d’un robot de taille unique en Europe appartenant à l’entreprise Ducret à Orges (Suisse Romande),
. le découpage des membranes Tensairity en fibre de verre effectué par l’entreprise Canobbio de Milan (Italie),
. l’installation de chantier, la coordination et l’assemblage par les compagnons charpentiers de l’entreprise Labat & Sierra d’Annecy

Principe de levage :
La méthodologie de montage retenue consiste à pré-assembler 2 demi-ponts de 4m de large et de 52m de long sur la rive droite de la rivièe l’Arc, puis de les lever l’un après l’autre au moyen de 2 grues de 200 tonnes et d’une grue de 500 tonnes et de leur faire franchir la rivière en une seule opération de pose.
Cet aspect spectaculaire permet de gagner plusieurs semaines sur les délais de mise en œuvre mais nécessite une grande précision.
Grâce à l’addition de tous les principes technologiques de pointe retenus, les dimensions du pont sont respectées au millimètre et justifient le choix de cette mise en œuvre audacieuse.

Quelques chiffres :
Portée du pont : 52m sans appuis intermédiaires
Largeur utile : 8m
Hauteur des garde-corps : 2m
Bois utilisé : ~ 220 m3 de mélèze lamellé-collé, soit l’équivalent de 2 minutes de la croissance de la forêt française !
Sous-tirants et pièces de liaisons métalliques : 30 tonnes
Surface des membranes Tensairity : 850 m2
Heures de planification, calculs et dessins des Architectes, Ingénieurs fondations, Ingénieurs bois et Ingénieurs Airlight : 2800 heures

Conclusion :
La station de ski de Val Cenis, qui a toujours fait œuvre de pionnière dans le développement de ses installations de ski, innove encore une fois en réalisant le premier pont au monde intégrant à la fois une structure en bois légère et élégante stabilisée avec une membrane à air comprimé de type Airlight.
En relevant ce défi, Val Cenis démontre qu’elle est une station moderne qui ouvre la voie pour valoriser une technologie d’avant-garde qui va révolutionner dans l’avenir, le concept des ouvrages de franchissement en Europe.

Intervenants :

Maître de l’Ouvrage :
SIVOM de Val Cenis
M. Daniel Touffait, Directeur
M. Jean Bianchi, Président du SIVOM et Maire de Lanslevillard
M. Jean-Pierre Jorcin, Maire de Lanslebourg
Tél. 04 79 052 96 48
Mail : rmvalcenis@wanadoo.fr

Conception architecturale et ingénierie bois
Consortium de mandataires :

Philippe Barbeyer – Architecte à Chambéry –
Tél. 04 79 75 20 67 – barbeyer.dupuis@wanadoo.fr

Charpente Concept – représentée par M. Thomas Büchi – Ingénieur et designer du bois - Genève-Paris-Annecy
Tél. 04 50 46 07 28 – tbuchi@charpente-concept.com

Système Airlight :
Airlight Ltd – M. Andrea Pedretti
Tél. 004191 873 05 05 – andrea.pedretti@airlight.biz

Ingénierie fondations et génie civil :
M D P - M. Emmanuel Blanc et Alain Meot
Tél. 04 76 90 91 00 – emmanuel.blanc@mdpsa.fr

Entreprise de charpente :
Labat & Sierra SA - représentée par M. Francis Barrouilhet
Tél. 04 50 68 70 61 – labat.et.sierra@wanadoo.fr

Entreprise de maçonnerie et fondations :
Locatelli – représentée par M. Arbaretaz
Tél. 04 79 28 11 81 – omnis.structures@free.fr

Bureau de contrôle :
Passera & Pedretti – responsable docteur ingénieur Mauro Pedretti
Lugano (Suisse) – +41 91 993 05 33 – ppeng@ppeng.ch
Varese (Italie) - +39 0332 28 19 39 – varese@ppeng.com