À l'ouest de Paris, une nouvelle ligne de train est en cours de développement pour desservir les Parisiens et la région environnante. Dans le cadre du projet Eole, la nouvelle ligne du RER E introduira 55 km de nouvelles voies ferrées, ainsi que de nouvelles gares le long du parcours. L'ouverture aux voyageurs est prévue pour 2024. Le terminus de la nouvelle ligne se situe dans le triangle de Mantes-la-Jolie.
COGECI, un bureau d'études français ayant une longue expérience, est chargé des études d’exécution d’un nouveau viaduc de 600 mètres de long à Mantes-la-Jolie pour la nouvelle ligne. Une fois achevé, le pont permettra de fluidifier le trafic ferroviaire dans la région. COGECI a utilisé Allplan Bridge pour la première fois dans le cadre de ce projet, et l'expérience l'a convaincu qu'une solution BIM spécifique aux ponts était la voie à suivre.
Contexte du projet
Le projet prévoyait la création d'embranchements et d'un atelier de maintenance à proximité du pont. De plus, il y a plusieurs voies ferrées existantes à proximité. L'espace pour la nouvelle structure était donc limité. La forme en S du pont signifiait que de nombreuses voies ferrées existantes seraient situées près des appuis du pont, la justesse de l’implantation était donc de la plus haute importance.
Le pont lui-même est un pont ferroviaire en acier avec des poutres latérales, composé de trois tabliers : 4 travées pour une longueur de 200 mètres, une travée inerte de 50 mètres au milieu, et enfin 7 travées pour une longueur de 370 mètres qui est la partie la plus importante. À chaque extrémité, il y a une rampe d'accès avec des murs de soutènement et des remblais. Si la structure est principalement en acier, le pont comporte également une dalle en béton armé. COGECI a étudié tous les éléments en béton armé du projet, y compris ceux utilisés dans les appuis, les piles, les culées et les murs de soutènement.
© Bouygues TP / Cogeci; Armatures de la semelle et du fût de la Pile P4
Mise en œuvre du BIM pour les ponts
La modélisation des données du bâtiment (BIM) a été demandée par le client pour plusieurs raisons, notamment pour améliorer la documentation du projet, la qualité des études et de la construction, et la communication avec les résidents locaux ainsi qu'avec les diverses parties prenantes. En outre, le client souhaitait utiliser les données générées pendant le projet pour la maintenance, l'exploitation et la démolition futures.
Le niveau 2 du BIM a été spécifié pour ce projet, où chaque discipline a préparé un sous-modèle qui a ensuite été combiné dans un modèle fédéré en utilisant l’IFC et l’openBIM. De cette façon, tout conflit ou interface entre les différentes disciplines a pu être identifié rapidement et un modèle numérique conforme à l'exécution a été créé facilement. Il a également été plus facile de visualiser les interfaces entre la structure du pont et l'infrastructure des futurs embranchements.
Il y avait trois modèles principaux pour le pont : le modèle des fondations sur pieux, le modèle de génie civil et le modèle du fabricant d'acier. En utilisant Allplan pour importer les fichiers IFC, COGECI a pu vérifier l'interface entre la structure en béton armé et la charpente métallique, ainsi que la charpente elle-même. En outre, le modèle de la charpente métallique a été utilisé pour modéliser la dalle en béton.
© Bouygues TP / Cogeci; Vue longitudinale de l’ouvrage depuis C0
Modélisation facile des ponts
À l'aide d'un fichier LandXML, les données d'alignement du tracé de la voie ont été importées avec Bimplus afin de pouvoir implanter précisément les appuis. Le fichier contenait 1 000 mètres de voies, mais Allplan Bridge a permis de modifier facilement le tracé des voies malgré l'ampleur du projet. Après avoir créé les sections transversales des deux rails du pont, le reste de la voie a pu être rapidement modélisé en appliquant le profil en long.
Le dévers de la voie varie le long du parcours, ce qui était parfois difficile à voir dans les zones où la pente était minimale. Cependant, le modèle 3D a permis une bien meilleure visualisation de la voie, de sorte que les sections avec un surélévation ont pu être vues.
Le modèle de pont a ensuite été exporté vers Allplan Engineering, où les appuis ont été modélisés. Les piles du pont sont très architecturées et, par conséquent, leur géométrie est atypique. Cependant, les outils de modélisation proposés par Allplan, tels que Extrude, Loft et Trajectory Scan, ont permis au projecteur de comprendre la géométrie complexe des piles à un niveau plus intuitif.
À partir de là, il a été facile d'extraire des vues bidimensionnelles du modèle pour produire les plans de coffrage et d'armature. D'autres informations - telles que les volumes de béton et la surface des coffrages - ont pu être rapidement générées par le logiciel de conception du pont.
© Bouygues TP / Cogeci; Vue intérieure de la charpente du tablier RaPL
Conclusion
Le viaduc de Mantes-la-Jolie était la première utilisation à grande échelle d'Allplan Bridge et d'Allplan Engineering par COGECI, mais l'expérience l'a convaincu de continuer à utiliser le logiciel de conception de ponts. La valeur ajoutée des visualisations 3D a permis d'obtenir un meilleur aperçu que les dessins en 2D, tout en offrant une approche plus organisée de la coordination avec les autres disciplines.
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