Le pont d'East Lake : Une merveille moderne

Xingtai Transportation Construction Group Co. Ltd n'est pas étranger à l'intégration d'outils de conception d'infrastructure avancés dans ses projets. Pour son récent projet, le pont du lac de l'Est à Handan, en Chine, il a choisi d'utiliser le logiciel de conception de ponts de pointe d'Allplan. Le pont du lac de l'Est, un étonnant pont composite à deux niveaux, à haubans, d'une portée principale de 150 mètres, témoigne de l'ingéniosité et des compétences de Xingtai. Les subtilités de cette merveille d'ingénierie moderne, le processus complexe de sa construction et le rôle inestimable d'Allplan et du BIM dans la réalisation du pont du lac de l'Est, de sa conception à son achèvement, sont autant d'éléments qu'il est intéressant de lire.

Contexte du projet

Le projet s'inscrit dans le cadre de la transformation numérique de la conception des infrastructures. Depuis 2021, date à laquelle la Chine a introduit une norme unifiée pour les modèles d'information technique des autoroutes, l'importance de modèles BIM précis et complets est au premier plan de la méthodologie de conception et de construction. Ces normes unifiées ne mettent pas seulement l'accent sur la précision, mais définissent également ses applications à chaque étape, de la conception préliminaire et du dessin de construction au processus de construction proprement dit et à l'acceptation finale.

Ce nouveau mandat a nécessité le développement de modèles BIM répondant à un LOD de L4.0 selon la nouvelle norme, c'est-à-dire un modèle adapté à la construction. Xingtai a adopté ces normes et a choisi Allplan comme outil de conception. Allplan a permis à Xingtai de créer un modèle BIM de haute précision qui représente avec exactitude toutes les facettes du pont, depuis ses sections composites en acier ondulé jusqu'à sa structure à double tour à haubans.

Cette approche a permis d'obtenir un modèle interactif, très détaillé et précis qui a pu être facilement manipulé et analysé, fournissant des informations précieuses à chaque phase du projet. Des pieux forés de la fondation à l'installation des éléments du passage piétonnier, le modèle BIM a guidé chaque étape. En outre, cette représentation numérique détaillée a permis d'anticiper les difficultés potentielles, d'optimiser l'affectation des ressources et d'exécuter des processus de construction complexes tels que la coulée du pylône inférieur en quatre étapes et la coulée du pylône supérieur en neuf segments.

Un défi complexe

Le projet East Lake Bridge a présenté plusieurs défis complexes en matière de conception et de construction, qui ont tous nécessité une planification précise, des détails complexes et une analyse rigoureuse.

L'un des premiers obstacles a été la modélisation détaillée des armatures pour le pylône supérieur et les tabliers à poutres composites. Une simulation précise était nécessaire pour estimer la faisabilité de la construction et la quantité exacte d'armatures nécessaires. Grâce aux puissants outils de modélisation du béton armé d'Allplan, un modèle d'armature détaillé a été construit, ce qui a permis une évaluation précise de la faisabilité de la construction et le calcul des quantités d'armatures.

La fonction de modélisation paramétrée d'Allplan, basée sur le tracé et la section transversale du pont, a permis de localiser et de mettre à jour rapidement les sections transversales et les piles du pont à partir des images du tracé. Cette fonctionnalité s'est avérée essentielle pour modéliser la connexion entre les armatures du tablier du pont et l'âme en acier, ainsi que pour prendre en compte les armatures dans le caisson d'ancrage en acier.

Le logiciel a également été utilisé pour modéliser les clous de cisaillement pour le tablier du pont et les clés de connexion au bord de l'âme. Grâce à ce logiciel, il a été beaucoup plus facile de planifier, de modéliser et de visualiser la disposition des armatures et des trous des câbles de précontrainte dans les structures en acier. Grâce à une simulation détaillée et à l'optimisation de la conception, une analyse de sécurité des grandes structures temporaires nécessaires a été réalisée pour les gabarits des pylônes supérieurs.

Malgré la précision des processus de conception initiaux, plusieurs détails imprévus ont été découverts pour le pylône inférieur. Allplan a permis de simuler et de corriger ces détails avec précision, garantissant ainsi le bon déroulement de la construction. Même des éléments tels que les paniers suspendus sur le pont, les échafaudages à disques et le cadre structurel rigide pendant la construction du pylône ont été simulés et modélisés avec précision.

La modélisation des composants répétitifs et standardisés, tels que les âmes en acier ondulé, les structures en acier pour les allées piétonnes, les structures décoratives en treillis, les composants de connexion entre la tour principale et les câbles en acier, ainsi que les gabarits en acier, a constitué un élément crucial de ce projet. Grâce au développement secondaire basé sur Allplan, l'efficacité et la précision de la modélisation de ces composants ont été considérablement améliorées.

Une planification intelligente pour des résultats solides

L'équipe a également pu convertir les données Allplan en modèles à grande échelle imprimés en 3D du pont et d'autres composants, offrant ainsi une représentation tangible du projet. En outre, il a été possible de convertir les modèles Allplan non seulement en éléments de poutres en treillis, mais aussi en éléments de cadres et de solides, facilitant ainsi les structures de contraintes complexes ou l'analyse de la chaleur d'hydratation pour le béton de masse.

Dans le cadre de l'approche de construction intelligente, Allplan a été associé à d'autres technologies pour le traitement intelligent des armatures, notamment des modèles paramétriques, la segmentation des éléments de pont pour faciliter l'assemblage et l'optimisation automatique de la coupe des armatures. Tous ces processus ont été automatiquement transférés au système MES, garantissant ainsi la précision et l'efficacité du traitement et de l'installation.

Malgré les difficultés rencontrées au cours du projet East Lake Bridge, les puissantes fonctions de modélisation, les capacités pratiques de développement secondaire et la compatibilité des données ouvertes d'Allplan ont contribué à l'application réussie de techniques de construction intelligentes et à l'achèvement sans heurt de ce projet.