La gare de Mons : Marché M.4

M.4 : quatre lots pour un marché

Le marché M4 est scindé en plusieurs lots :

  • M4.1 : Gros œuvre et infrastructures ferroviaires (hors caténaires)
  • M4.2 : Travaux caténaires
  • M4.3 : Charpente métallique
  • M4.4 : Couverture vitrée   

M4.3 Charpente métallique de la gare et couverture des quais

Le déroulement de ce marché est marqué par diverses péripéties qui retardent l'aboutissement des travaux et ont une incidence sur l'ensemble du chantier. En effet, l'achèvement de la passerelle conditionne l'intervention d'autres entreprises.

Les travaux ont débuté en mars 2013 ; cependant, suite à la défaillance généralisée de l'adjudicataire, ils ont pris du retard et le contrat a finalement été résilié en novembre 2015.

Des mesures d'exécution en extrême urgence ont été prises et les travaux ont redémarré en janvier 2016. Après une phase d'évaluation, de contrôle et de réparation des travaux réalisés, deux des cinq tronçons de la passerelle ont été montés et poussés.

Par ailleurs, pour achever la construction de la charpente métallique, deux nouvelles procédures de passation de marchés ont été lancées.

Le marché relatif à la poursuite de la construction de la passerelle, des avant-perrons et de deux escaliers métalliques a été attribué fin 2016 et les travaux ont été entamés dans la foulée. Le marché relatif aux abris de quai et aux auvents a été attribué en avril 2018 et les études d'exécution sont en cours.

Alors qu'une seule entreprise aurait dû construire l'ensemble de la structure métallique, trois entreprises sont donc intervenues sur la seule passerelle. Une situation qui a rendu la gestion du chantier d'autant plus complexe.

Les éléments constitutifs de la charpente métallique

La charpente métallique est constituée de 3 éléments qui ensemble pèsent 6500 tonnes :

  • La passerelle
  • Les auvents
  • Les abris de quais

La passerelle

La passerelle est formée des principaux éléments suivants :

  • Le tablier
  • Le treillis qui est constitué de 46 "A" de 15 mètres de haut ; ces "A" sont les éléments porteurs
  • La toiture
  • Le lanterneau

   

Le montage et le poussage de la passerelle

Les éléments de la passerelle ont été assemblés puis montés sur une plateforme de travail provisoire installée côté Grands Prés. Cette plateforme provisoire était constituée de 14 petites tours de montage et de 4 grandes tours de lançage qui supportaient les tronçons avant les poussages.

 

 

Plateforme de montage provisoire et premiers éléments du tablier

 

Complémentairement à ce dispositif, 8 grandes tours de lançage ont été implantées progressivement : d'abord dans la voie 12 (voie d'accès au CLI) qui est hors service et ensuite sur les quais 4, 2 et 0 pour soutenir la structure au fur et à mesure de sa progression.

L'extrémité du tablier de la passerelle était prolongée par deux avant-becs (porte-à-faux) provisoires ; au fur et à mesure de la progression de la passerelle, ils ont pris appui sur les palées provisoires implantées dans la voie 12 (hors service) et sur les quais.

 

Une tour mobile se déplaçait sur des rails posés sur le tablier ; cette tour soutenait les pièces métalliques lors de la phase d'assemblage/boulonnage des "A" au tore. Elle était retirée lors des phases de poussage de la structure.

 

 

 

À chaque poussage, la structure était légèrement soulevée par des vérins qui se trouvaient sur les tours de lançage jusqu'à ce qu'elle perde le contact avec les petites tours de montage. La structure était alors tirée au-dessus des voies par des câbles, à l'aide de vérins hydrauliques, de manière à libérer l'espace nécessaire à la construction du tronçon suivant. Les tours de lançages ont assuré également le blocage latéral de la structure pendant sa construction.  Une fonction qui sera assurée par les escaliers et les escalators menant à la passerelle lorsque celle-ci reposera sur ses appuis définitifs.

 

Le poussage de la structure : une opération en 7 phases

La passerelle a été construite en 7 étapes. Les 7 tronçons se sont additionnés et ont été progressivement poussés au-dessus des voies grâce à un dispositif de lançage mû par des vérins hydrauliques. Au terme de chaque poussage, l'espace de travail était libéré pour monter le tronçon suivant.

Cette méthode de construction offrait une plus grande souplesse de travail puisque les éléments ont été assemblés hors du site ferroviaire ; la circulation des trains et par conséquent les voyageurs n'ont donc pas été impactés par la construction de la galerie et par les opérations de poussage de la structure. Une construction de la passerelle directement en place aurait en revanche nécessité de nombreuses coupures de voies.

En fonction de la course des vérins, la structure a progressé par étape de 28 centimètres maximum. Pour effectuer le poussage, la vitesse du vent devait être inférieure à 50km/h. Les poussages se sont déroulés de juin 2016 à mai 2018.

 

 

  Tronçon (m) Poids (tonnes) Déplacement (m)
Premier poussage 48 1250 10
Deuxième poussage 16 350 17
Troisième poussage 16 350 16
Quatrième poussage 16 450 10
Cinquième poussage 24 600 29
Sixième poussage 24 700 24
Septième poussage 24 400 47

 

La structure métallique a avancé progressivement ; au fil des 7 poussages, elle a traversé le site ferroviaire et a rejoint la place Léopold. Sa position transversale définitive atteinte, elle a été descendue ensuite d'une cinquantaine de centimètres pour reposer sur ses appuis définitifs ; de part et d'autre de la structure, les escaliers et les escalators assureront la stabilité horizontale de l'ouvrage. L'escalier Nord (Place des Congrès) joue également un rôle dans la stabilité de la structure.

Les avant-perrons

Les avant-perrons sont des pièces monumentales qui assurent la liaison entre la passerelle et les abris de quai. Il y en a donc 10 : 2 par quai, de part et d'autre de la passerelle.