Le pont des Dardanelles

Le Monde, le 07/06/2022

TOUR DE FORCE TECHNOLOGIQUE

Depuis le mois de mars, le Çanakkale 1915 relie l’Europe et l’Asie entre la mer Egée et la mer de Marmara. Il réalise une première mondiale, avec une portée de 2 023 mètres de long dédoublée, pour mieux résister au vent.
 
 
 
 
 
 
Relier deux continents par un pont valait bien un record du monde. Le Çanakkale 1915, inauguré le 18 mars dans le détroit turc des Dardanelles, entre Europe et Asie, est le plus long pont suspendu jamais construit par l’homme. Son nom commémore la bataille qui opposa à cet endroit les Ottomans aux troupes françaises et britanniques pendant la première guerre mondiale. Et sa travée centrale de 2 023 mètres est, elle, un clin d’œil au centenaire de la proclamation de la république par Atatürk, qui sera célébré l’an prochain.

« C’est un choix politique. En réalité, ils auraient pu aller jusqu’à 2 200 mètres », affirme Michel Virlogeux, père du pont de Normandie et du viaduc de Millau. Ce qui limite la longueur d’un ouvrage suspendu, c’est la profondeur de la mer. Plus le tablier est long, plus les pylônes qui le portent doivent être hauts. Aux Dardanelles, ils culminent à 318 mètres, l’équivalent de la tour Eiffel. « L’autre limite, c’est le poids des deux câbles porteurs, souligne le polytechnicien, considéré par ses pairs comme le pape du génie civil. Au détroit de Messine, en Sicile, certains rêvent de bâtir un pont de 3 300 mètres. Mais les câbles de suspension seraient aussi lourds que le tablier, ce qui deviendrait très compliqué. »

Pour réaliser la performance des Dardanelles, la Turquie a retenu le cabinet d’ingénierie danois COWI et un groupement d’entreprises de travaux publics conduit par le coréen Daelim. Ces derniers ont employé le nec plus ultra en matière d’acier. Les torons galvanisés qui composent les deux câbles de suspension (près d’un mètre de diamètre) résistent à 1 960 mégapascals en traction. Il y a encore vingt ans, les aciers de ce type de pont résistaient à 1 770 mégapascals. Mais l’innovation des Dardanelles est ailleurs.

 
PONT 1915 DU DÉTROIT DES DARDANELLES
Pont suspendu
Début des travaux : 18 mars 2017
Inauguration : 18 mars 2022
Tirant d’air sous le tablier : 82 m au-dessus de la mer
Diamètre du câble porteur : près de 1 mètre
Coût de construction : 2,5 milliards d’euros
Coulage des massifs de fondation des pylônes à terre, suivie de leur immersion in situ.

DES FONDATIONS À L’ÉPREUVE DES SÉISMES

Les pylônes du pont sont constitués de deux jambes qui reposent sur des tours cylindriques de 18 m de diamètre (A) encastrées dans un caisson en béton alvéolé (B), préfabriqué sur le rivage et posé ensuite au fond de l’eau à 42 m (6 000 m de supercie, 20 m de haut).

Le caisson a été posé sur un lit de gravier de 3 m d’épaisseur consolidé par une forêt de pieux (C). Pont et pieux ne sont pas liés : en cas de séisme, les pylônes peuvent se déplacer horizontalement.

Assemblage des pylônes par empilement de modules d’acier préfabriqués.
Leur sommet est coiffé de chapeaux en forme d’obus, pour commémorer la victoire des Ottomans sur les Alliés, à la bataille des Dardanelles de 1915.
A 318 m au-dessus du niveau de la mer, les pylônes rivalisent avec la tour Eiffel.

Réalisation des deux câbles porteurs par déroulement des torons un à un, d’une rive à l’autre.
Pose des suspentes verticales et accrochage du tablier en 87 éléments (de 320 à 700 tonnes chacun).

UN TABLIER CONÇU POUR FAIRE FACE AU VENT
Pour résister aux forces du vent, le tablier à deux fois trois voies présente une silhouette aérodynamique très fine, grâce à son dédoublement sous forme de deux caissons distants de 9 m, rigidifiés par des entretoises.

« Sur les très grandes portées, la question majeure est la stabilité au vent. Les concepteurs ont eu l’idée de réaliser deux tabliers parallèles en caissons distants de 9 mètres, au lieu d’un seul, et de les relier à l’aide d’entretoises. C’est une première mondiale qui a permis d’obtenir à la fois une structure extrêmement rigide et un profil aérodynamique très fin », relève Olivier Flamand, expert du sujet au pôle recherche du Centre scientifique et technique du bâtiment, en région parisienne.

L’établissement, spécialisé dans l’analyse des comportements en soufflerie, avait étudié un projet concurrent pour les Dardanelles, avec Michel Virlogeux. Alors que le précédent record du monde, le pont suspendu d’Akashi inauguré en 1998 au Japon (1 991 mètres), présente un tablier en treillis classique, celui des Dardanelles a recours au même principe, mais à l’horizontale. A l’image d’une échelle posée à plat, à 82 mètres au-dessus de la mer.

Aux Dardanelles, un pont à haubans aurait-il pu faire l’affaire ? Non, parce que cette catégorie d’ouvrage peut à peine dépasser les 1 000 mètres de portée et qu’entre la mer Egée et la mer de Marmara, la profondeur de l’eau atteint une soixantaine de mètres, ce qui rend l’érection de plusieurs piles de pont très onéreuse. Dans le modèle à haubans, les charges du tablier remontent par des câbles inclinés vers chaque pylône, de manière symétrique. Horizontalement, elles s’équilibrent. Verticalement, elles sont transmises au sol par la fondation de chaque pylône.

« Dans le modèle suspendu, elles remontent par des suspentes verticales jusqu’aux deux câbles principaux, qui sont déviés au droit des pylônes et transitent ensuite jusqu’aux rivages où ils sont ancrés dans le sol presque horizontalement, au moyen de deux imposants massifs en béton indispensables à l’équilibre de l’ouvrage. Des selles de déviation disposées à leur entrée dispatchent les deux câbles en torons élémentaires venant s’ancrer par l’intermédiaire de câbles de précontrainte », indique Julien Erdogan, directeur Europe centrale et orientale de Freyssinet, filiale du groupe Vinci qui est intervenue sur cette partie sensible, aux Dardanelles. Les fondations des deux pylônes sont un autre sujet. Ici, les pylônes sont simplement posés sur le fond marin, de façon à pouvoir se déplacer dans un plan horizontal en cas de tremblements de terre, fréquents dans la région.

PONT DES DARDANELLES
Turquie • Portée : 2 023 m • Longueur : 4 608m
Plus longue portée suspendue au monde, plus long pont suspendu
PONT DU DÉTROIT D’AKASHI
Japon • Portée : 1 991 m • Longueur : 3 911 m
Deuxième plus longue portée suspendue au monde
PONT DU YANGSIGANG
Chine • Portée : 1 700 m • Longueur : 4 318 m
Deuxième plus long pont suspendu au monde
PONT DU GOLDEN GATE
Etats-Unis • Portée : 1 280 m • Longueur : 2 737 m
PONT DE ROUSSKY
Russie • Portée : 1 104 m • Longueur : 3 100 m
Plus long pont à haubans au monde
PONT DE NORMANDIE
France • Portée : 856 m • Longueur : 2 141 m

« Le grand vecteur d’innovation tient aux progrès de l’informatique », observe Rachid Annan, directeur technique de VSL, filiale de Bouygues Construction. « Il y a cinquante ans, il fallait beaucoup d’inspiration pour anticiper les risques en phase de travaux. Aujourd’hui, des logiciels de modélisation d’une puissance énorme permettent d’assimiler des phénomènes extrêmement fins. Le record des Dardanelles, au fond, c’est d’avoir été construit en si peu de temps. » Cinq ans, moitié moins que le pont d’Akashi.

Jusqu’où les records pourront-ils être poussés ? « Les ingénieurs ont vécu l’effondrement du viaduc de Gênes, en 2018, avec consternation. Ils préfèrent désormais porter leurs efforts sur la durée de vie des ponts, qui découle de mécanismes physiques et chimiques combinés très complexes », note M. Annan. En surveillant les ouvrages en continu, on obtient des données que l’intelligence artificielle peut ensuite analyser pour anticiper les besoins en réparation.

« Dans la construction, tous les records sont battus dans des pays émergents : les plus hauts gratte-ciel dans les pays du Golfe, la plupart des grands ponts en Chine. Ce qui fait avancer la science, c’est l’argent », remarque pour sa part Michel Khatib, directeur technique du bureau d’études Ginger CEBTP.

Enfin, si au XXe siècle on construisait des ponts pour faire rouler des voitures, au XXIe siècle, on réfléchit à la possibilité de changer a posteriori leur usage, au profit du train et des mobilités douces, piétons, vélos. De quoi faire naître de nouveaux métiers.
Source : Çanakkale Otoyol ve Köprüsü ; « Turkey builds massive bridge linking Europe and Asia  », AP news, 2022 ; Structurae.net.

Texte : Guillaume Delacroix

Infographie : Victor Rocher

Design et développement : Eric Dedier

 pour voir les illustrations cliquez sur Le Monde, au début de l’article

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