OTTAWA
TORONTO
MONTREAL
QUEBEC
Déconstruction du pont Champlain
Montreal, QC
JCCBI
NOM DU CLIENT
juillet 2020 – décembre 2023
PROJECT DATE
Civil
CATÉGORIE DE PROJET
Réduction, récupération d'actifs, démolition, recyclage
PRESTATIONS DE PROJET
Le pont a une longueur de 3 441 m d'une culée à l'autre et se compose de trois sections, qui sont numérotées d'ouest en est par 5, 6 et 7. Les sections ouest et est, qui ont des longueurs respectives de 2 150 m et 528 m, ont été construites utilisant des poutres en I en béton précontraint s'étendant entre des piliers en béton et supportant un platelage en béton post-contraint pavé d'asphalte. La section 6, qui est la partie centrale au-dessus de la voie maritime du Saint-Laurent, est constituée de fermes d'acier qui s'appuient également sur des piles en béton armé, qui supportent un tablier d'acier d'une longueur totale de 763 m incluant une portée en porte-à-faux de 215 m.
En raison de la détérioration structurelle du pont au fil du temps due aux sels de déglaçage couplée à un mauvais système de drainage, diverses mesures de renforcement et programmes de réhabilitation ont été entrepris depuis les années 1990, aboutissant à l'installation de 94 fermes modulaires en acier et de 6 systèmes d'étaiement pour stabiliser l'état. des poutres du pont au milieu des années 2010.
Les Ponts Jacques Cartier et Champlain Incorporée (PJCCI) - une société d'État du gouvernement canadien - qui est responsable de la gestion, de l'entretien et de la surveillance du pont - a décidé de construire un pont de remplacement juste en aval de la construction d'origine. Le nouveau pont a ouvert le 1er juillet 2019 et l'ancien fermé à la circulation après seulement 57 ans de service.
Les Ponts Jacques Cartier et Champlain Incorporée (PJCCI) - une société d'État du gouvernement canadien - qui est responsable de la gestion, de l'entretien et de la surveillance du pont - a décidé de construire un pont de remplacement juste en aval de la construction d'origine. Le nouveau pont a ouvert le 1er juillet 2019 et l'ancien fermé à la circulation après seulement 57 ans de service.
Le projet
Le pont Champlain, qui a été construit entre 1957 et 1962, enjambe le fleuve Saint-Laurent et la Voie maritime, à Montréal, Québec, Canada. Le pont a fourni un lien essentiel pour les navetteurs entre la ville, située sur une île entre deux rivières, et les banlieues en expansion, tout en stimulant la croissance économique de la région en facilitant les transports vers et depuis le nord-est des États-Unis. Le pont, qui est devenu l'un des plus achalandés au Canada avec environ 50 millions de traversées par an, consistait en une autoroute à six voies qui transportait le trafic de trois autoroutes différentes (autoroutes 10, 15 et 20).
À la suite d'un processus d'appel d'offres, PJCCI a contracté «Nouvel Horizon Saint-Laurent (NHSL)» - qui est une coentreprise qui comprend Delsan-A.I.M. Environmental Services Inc. (Delsan-A.I.M.) en tant que partenaire principal – pour entreprendre la planification, l'ingénierie et la déconstruction du pont Champlain d'origine. Le projet global a débuté en juillet 2020 et devrait être achevé sur une période de 3 ans d'ici décembre 2023.
Il convient de noter en particulier la démolition de trente (30) travées de la partie ouest du pont, qui a commencé en juillet 2021 et s'est achevée en mai 2022. Les travaux ont nécessité un niveau de planification et d'ingénierie très difficile pour assurer une exécution sûre et réussie. de cette partie du projet global.
Chaque travée - d'une longueur de 53,7 m et d'une largeur de 24,1 m - était supportée par des piles en béton dont la hauteur variait de 10 à 28 m. La structure, qui portait un tablier en béton revêtu et post-contraint, se composait de sept (7) poutres en béton préfabriqué et précontraint qui étaient attachées latéralement à l'aide de diaphragmes transversaux en béton légèrement armé post-contraint. En raison de la détérioration de la post-tension, des fermes modulaires avaient déjà été installées pour maintenir la stabilité des travées et prolonger la durée de vie du pont.
La conception de la méthodologie de démolition devait tenir compte de plusieurs contraintes, dont le type de construction, qui empêchait la démolition des travées par des approches « traditionnelles » en raison non seulement du manque d'acier d'armature dans les poutres, mais aussi du mauvais état des câbles de post-tension. Le fleuve Saint-Laurent, qui est un milieu protégé pour la faune et une source d'eau potable pour des millions de personnes, était également au cœur du processus de conception puisqu'aucun débris n'était autorisé à tomber dans l'eau et les explosifs n'étaient pas autorisés.
Bien que la rivière ait plus de 3 km de large d'une rive à l'autre, sa profondeur varie largement de seulement 1,5 m à certains endroits à plus de 8 m à d'autres. Ce facteur ainsi que la vitesse élevée du courant de la rivière près du pont, qui peut atteindre plus de 5 nœuds, et les conditions météorologiques extrêmement froides qui peuvent se produire en hiver étaient d'autres contraintes de conception importantes qui ont affecté le choix des équipements maritimes, l'accès au la structure et l'exécution globale des travaux.
Malgré ces défis et contraintes, Delsan-A.I.M. et ses partenaires ont mis à l'épreuve leur savoir-faire et leur professionnalisme car aucune méthode "typique" ne pouvait être utilisée. En plus des nombreux facteurs qui ont joué un rôle dans le choix de la méthode, la sécurité des travailleurs, l'intégrité structurale du pont et la protection de l'environnement ont été les facteurs déterminants pris en compte dans le choix final.
La méthodologie finale conçue et mise au point par notre équipe consistait à retirer toute la travée (qui pesait près de 2000 tonnes) en une seule opération de levage à l'aide de tours de levage hydrauliques montées sur un ensemble de barges et positionnées sous la travée à retirer. Le système spécialement conçu consistait en deux (2) rangées de trois (3) tours de levage d'une capacité de 800 tonnes chacune, qui étaient contrôlées à partir d'une salle de contrôle informatisée située directement sur la barge.
Trois (3) poutres-caissons en acier, d'environ 47 mètres de longueur, ont été utilisées pour joindre les deux (2) ensembles de pylônes. Au-dessus des poutres-caissons, une plate-forme en acier a ensuite été érigée pour assurer le pontage des tours; une structure de support pour la travée à soulever ; ainsi qu'une zone de travail pour la démolition et la manutention des matériaux une fois abaissés. Le poids total des structures de support temporaires et des plates-formes était de 4800 tonnes, ce qui était bien en deçà de la capacité de charge maximale de la barge de 7000 tonnes.
Les barges servaient à transporter la travée levée en amont pour dégager les piles. La travée a ensuite été abaissée et démolie directement sur la plate-forme élévatrice par des moyens conventionnels à l'aide de deux (2) excavatrices de 40 tonnes, qui ont été positionnées sur une plate-forme de travail temporaire adjacente. La plate-forme de travail consistait en un podium construit sur la barge à l'aide de conteneurs maritimes. Les débris générés lors de la démolition ont été transférés sur des barges secondaires de manutention qui ont fait la navette entre la barge de démolition et un quai temporaire installé sur la rive.
Des goulottes en acier, à commande hydraulique, ont été érigées de part et d'autre de la plate-forme pour faciliter le convoyage des débris de démolition directement dans les barges secondaires.
Un autre défi technique important a été la conception en interne d'un système de lestage sophistiqué pour permettre le levage et le déplacement des travées de 2000 tonnes, tout en assurant la stabilité du système lorsqu'il a été déployé à sa hauteur maximale de plus de 28 mètres. Comme le système de vérin hydraulique, le système de ballast était entièrement automatisé et géré par ordinateur.
Un autre défi technique important a été la conception en interne d'un système de lestage sophistiqué pour permettre le levage et le déplacement des travées de 2000 tonnes, tout en assurant la stabilité du système lorsqu'il a été déployé à sa hauteur maximale de plus de 28 mètres. Comme le système de vérin hydraulique, le système de ballast était entièrement automatisé et géré par ordinateur.
Selon notre fournisseur de système de vérinage, le relevage et le déplacement d'une travée sur une barge de 2000 tonnes à une hauteur supérieure à 28 m n'avaient jamais été réalisés auparavant et ont été réalisés pour la première fois de l'histoire.
En dehors de tout ce qui précède, notre plus grande réussite a été de mener à bien ces opérations complexes dans des conditions difficiles sans aucun incident, panne matérielle, retard ou dommage environnemental. Il est à noter que près de la moitié des travaux ont été réalisés en plein hiver par des températures sous le point de congélation sur une rivière partiellement gelée. Delsan-A.I.M. et ses partenaires ont exécuté les travaux conformément à des protocoles de santé et de sécurité stricts, qui comprenaient des procédures de sauvetage maritime établies pour faire face aux risques associés au travail sur l'eau en cas de naufrage d'un navire ou de chute d'une personne à l'eau.
En dehors de tout ce qui précède, notre plus grande réussite a été de mener à bien ces opérations complexes dans des conditions difficiles sans aucun incident, panne matérielle, retard ou dommage environnemental. Il est à noter que près de la moitié des travaux ont été réalisés en plein hiver par des températures sous le point de congélation sur une rivière partiellement gelée. Delsan-A.I.M. et ses partenaires ont exécuté les travaux conformément à des protocoles de santé et de sécurité stricts, qui comprenaient des procédures de sauvetage maritime établies pour faire face aux risques associés au travail sur l'eau en cas de naufrage d'un navire ou de chute d'une personne à l'eau.
Several environmental monitoring systems were set up to ensure compliance with the project specifications and regulatory requirements with respect to air, water, and noise quality. The results demonstrated that the demolition operations had no negative environmental effects. In terms of waste management and material recovery, all the concrete and steel produced by the demolition of the spans was recycled at licensed facilities and/or reused in the regional construction industry.
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