La construction de futurs ponts autoroutiers en Suisse vise le bois

La Haute école d’architecture de Berne a lancé à Bienne un nouveau type de pont. Son idée: utiliser plus de bois dans les ouvrages d'art pour limiter l'empreinte carbone des infrastructures routières. 

Crédit image: Bfh

Un prototype de pont en bois pour charges lourdes a été présenté à Bienne.

Si le bois était davantage utilisé, le secteur de la construction d’infrastructures pourrait contribuer à la décarbonisation, estime la Haute Ecole d’architecture du canton de Berne (BFH). Des ponts pour charges lourdes avec des éléments à caisson précontraints permettraient selon elle de réaliser de grands ouvrages tels que des ponts d’autoroute et des viaducs.

La construction d’infrastructures est l’un des principaux émetteurs de dioxyde de carbone en Suisse, notamment en raison du recours au béton armé. Avec ses deux ponts par km de route nationale et le fait qu’un grand nombre d’entre eux devra être remplacé au cours des années à venir, la Suisse dispose d’un potentiel d’économie considérable dans ce secteur. Les Chambres fédérales ont adopté une motion portant sur l’utilisation du bois dans la construction d’infrastructures pour contribuer à la décarbonisation. Il s’agit maintenant de remplacer le béton par des matériaux qui stockent le dioxyde de carbone.  Pour y parvenir, l’Institut de la construction bois, des structures et de l’architecture IHTA de la BFH a élaboré une stratégie de recherche en collaboration avec TS3 et d’autres partenaires économiques.

Le bois résiste aux charges lourdes
À ce jour, il existe déjà des exemples prometteurs de construction d’infrastructures à base de bois: les passages à faune, par exemple. Mais avant de pouvoir construire de grands ponts, la recherche a encore du travail. Sous la direction du professeur Steffen Franke, la BFH réalise une étude de faisabilité sur les ponts en bois pour charges lourdes destinés aux routes nationales et cantonales suisses.

De janvier 2022 à juillet 2023, des tests combinant les sections transversales de caisson telles qu’ils sont utilisés dans la construction en béton et la technologie de précontrainte en bois seront menés. Ce projet entend préciser la géométrie du caisson, le tracé des éléments de précontrainte et la transmission de force en des points précis au sein de la structure. Mais l’étude portera également sur le processus de construction. Dans le cadre du projet, un premier modèle de travail composé de deux modules d’une section transversale de pont a été élaboré et érigé pour une analyse détaillée.

Raccordement au moyen de la technique TS3
La technologie TS3 permet de réaliser de grandes surfaces en bois. Elle est aujourd'hui utilisée avec succès dans des bâtiments et pour d’autres applications. Les éléments de pont exposés sont prévus pour un pont conçu de manière transversale par rapport à l’axe. Cela permet, par exemple, de réaliser une route cantonale qui enjamberait une autoroute à six voies avec un pilier central (2 x 22,5 m de portée comme poutre à deux travées et 40 t de charge utile). Les différents panneaux des éléments sont reliés de manière rigide grâce à la technologie TS3, ce qui accroit la résistance à la torsion et permet aux panneaux d’interagir efficacement.

En alignant plusieurs de ces éléments, en les reliant au moyen de la technologie TS3 et en appliquant ensuite la précontrainte à cette structure, un pont pourrait être réalisé. Les éléments du pont sont un modèle de travail qui permet d’évaluer de façon plus directe les nombreux détails afin de tester de nouvelles techniques dans le cadre du projet de recherche en cours.