Le 4 Mars a eu lieu une visite de chantier concernant les travaux et l'avancement du parking de la Reine.

Un compte-rendu très détaillé  de Michel MORGENTHALER, ci-dessous, permet de comprendre les travaux entreprise, notamment ce qu'est une paroi moulée ! (photo de Claude Rozier-Chabert);

Le chantier avance bien, cette "paroi moulée," qui est en quelque sorte comme un "mur d'enceinte" se met en place comme il se doit.

"Ce parking souterrain aura une capacité totale de 400 places. Il sera implanté dans l’axe du boulevard de la Reine à l’est du carrefour avec la rue du Maréchal Foch, sur l’emprise de la chaussée principale.

La circulation sur le boulevard est condamnée pendant presque toute la durée des travaux, sauf une desserte par les allées latérales.

La plupart des arbres sont conservés et protégés. Ceux qui sont enlevés seront ultérieurement remplacés.   

L’ouvrage comporte 4 niveaux espacés de 2,80 m, ce qui nécessite de réaliser une fouille de 14 m de profondeur. Le niveau de la nappe phréatique est à 2,50 m sous la surface du sol. 

Après le dévoiement des réseaux souterrains, la première phase des travaux consiste à réaliser une paroi moulée périphérique qui constituera le mur extérieur du parking.

Ces travaux sont exécutés par l’entreprise Solétanche Bachy, une société du groupe Vinci.

Ils ont commencé par l’installation du chantier le 18 novembre 2008. Le premier coup de benne a eu lieu de 15 décembre 2008 et ils seront achevés le 17 mars 2009.

C’est ce chantier de paroi moulée qui a fait l’objet de la visite du 4 mars.

La paroi moulée est un mur en béton armé entièrement réalisé depuis la surface du sol.

Au lieu de l’être entre deux planches de coffrage, ce mur est moulé dans une tranchée exécutée dans le sol avec une machine spéciale.

Après que la paroi moulée est construite, on peut excaver à l’intérieur en bénéficiant du soutènement des terres et de la protection contre l’eau de la nappe phréatique.

Egalement, ce soutènement à l’abri duquel est réalisée l’excavation préserve les immeubles et constructions avoisinantes de tout mouvement de terrain.

La paroi moulée assure le soutènement provisoire pendant les travaux et constitue le mur définitif de l’ouvrage.

En jargon de métier, une excavation est appelée une fouille.

Dans le cas d’espèce on parlera d’une fouille sous paroi moulée.

En d’autres termes, on réalise, après terrassement, une boîte ouverte vers le haut dont les côtés verticaux sont en paroi moulée. Cette boîte doit être stable, d’une part,  et étanche par rapport à l’eau du terrain, d’autre part.

La paroi moulée est fichée sous le fond de la fouille, c'est-à-dire qu’elle est plus profonde que la fouille.  Dans notre cas, la paroi a une profondeur de 17 à 18 m pour un fond de fouille à -14 m.

Son épaisseur est de 0,50 m (les outillages de paroi moulée permettent des épaisseurs courantes jusqu’à 1,50 m). Pendant la phase de terrassement, la paroi est maintenue par 2 lits (c’est  à dire 2 niveaux) de butons constitués de gros tubes métalliques transversaux entre les deux parois des grands côtés se faisant face.

Ces butons sont provisoires. Au stade définitif, ce sont le radier, les planchers intermédiaires  et la dalle de surface qui soutiennent la paroi.

La paroi moulée est armée selon un ferraillage calculé en fonction des poussées de terre et d’eau extérieures et des soutènements intervenant au cours des différentes phases d’exécution jusqu’à l’état final. Sur d’autres ouvrages le soutènement est assuré par des tirants précontraints ancrés dans le terrain extérieur, ou par une combinaison de tirants et de butons.

L’étanchéité latérale est assurée par la paroi moulée, ce qui nécessite sa parfaite exécution avec un béton de qualité, une faible tolérance de verticalité assurant la continuité entre panneaux  et des joints water-stop installés entre les panneaux.

L’étanchéité du fond de la boîte est, dans le cas d’espèce, assurée par les argiles vertes dans lesquelles la paroi est fichée et qui sont des matériaux de très faible perméabilité naturelle. Il est prévu un  radier drainant et un pompage permanent du débit de fuite, faible en l’occurrence.

Dans d’autres configurations, si aucun horizon géologique naturellement étanche n’est présent, on peut être amené à réaliser un radier injecté pour constituer un fond étanche artificiel.

Une paroi moulée constitue non seulement un soutènement vis-à-vis des efforts horizontaux mais elle reçoit de surcroît les descentes de charges verticales apportées par l’ouvrage construit à l’intérieur et, le cas échéant, au-dessus.

On commence par construire des murettes-guides sur tout le tracé de la paroi. Comme leur nom l’indique très bien, ce sont deux petits murs en béton armé ancrés de 0,80 m environ dans le sol et espacés de la largeur de la paroi. Ils guident la benne d’excavation et assurent la stabilité des terres en surface. Les murettes-guides n’ont qu’un rôle provisoire et sont enlevées à la fin, au moins la murette intérieure.

La paroi est divisée en panneaux  d’une longueur de l’ordre de 6 m. Il y a des panneaux primaires faits en terrain vierge avec de la terre sur tous les côtés, des panneaux secondaires faits entre deux panneaux primaires, et des panneaux successifs contre un panneau déjà fait d’un côté.  

La tranchée est réalisée au moyen d’une benne comportant des coquilles qui s’ouvrent et se referment sous l’action de vérins hydrauliques. Cette benne est suspendue à un kelly télécopique, avec un effet fil à plomb. Son épaisseur est celle de la paroi, en l’occurrence 500 mm, et son ouverture est de 2700 mm, donc inférieure à la longueur du panneau. Le panneau est réalisé en trois passes, une à chaque extrémité et enfin un au centre pout éliminer le merlon central.

Le travail de cette benne est séquentiel : les coquilles se referment pour prendre un volume de terrain, on remonte la benne, on ouvre les coquilles au dessus d’un camion pour évacuer les déblais, on remet la benne en position, on la descend coquilles ouvertes et ainsi de suite.

Dans d’autres terrains, on peut être amené à utiliser une hydrofraise, qui creuse en continu au moyen de deux roues équipées de dents, avec pompage des  sédiments entre les roues et évacuation en surface par un tuyau vertical. Les hydrofraises sont capables de  traverser du rocher dur.

Les engins de forage peuvent atteindre des profondeurs très importantes, comme par exemple les records à 125 m pour les tours Petronas de Kuala Lumpur en Malaisie ou le barrage de Mud Moutain aux USA.

On imagine aisément qu’un trou vertical s’éboule rapidement, surtout une fois qu’on a atteint la nappe d’eau, sauf si le terrai est très cohérent. Si l’on en doute, on peut en faire l’expérience dans son jardin. Pour maintenir la tranchée ouverte sur toute la profondeur désirée on la remplit constamment de boue bentonitique. La bentonite est une argile très fine et dopée qui présente des propriétés thixotropiques (voir dictionnaire) et qui dépose un film imperméable contre le terrain évitant qu’elle ne s’échappe dans les pores de celui-ci. La surpression hydrostatique ainsi créée à l’intérieur de la tranchée assure sa stabilité. Si une fuite se produit pendant l’excavation, la tranchée peut se vider rapidement et s’ébouler. Ce genre d’accident arrive en terrain karstique ou en alluvions très perméables, ou encore en traversant des galeries ou des égouts qui n’auraient pas été préalablement obturés.

La boue est d’usage courant dans les forages pétroliers et dans toutes sortes de forages à section circulaire de tous diamètres.

La boue, contrairement à ce que son nom commun laisserait supposer, est un produit de haute technologie dont dépend étroitement la bonne exécution du forage. Elle a des caractéristiques très précises et soigneusement contrôlées en permanence. Elle est fabriquée et retraitée dans une véritable usine sur le chantier comportant des malaxeurs, des silos de stockage, des cyclones et des tamis vibrants et de nombreuses pompes. Un réseau de conduite installé le long des murettes-guides permet d’acheminer la boue neuve ou recyclée et d’évacuer la boue usagée pour la retraiter.

Lorsque l’excavation d’un panneau est terminée on remplace par de la boue propre la boue souillée par les sédiments durant le forage. Si c’est un forage primaire, on place à chaque extrémité, à titre provisoire, une planche métallique d’un profil particulier appelée joint CWS qui comporte un joint souple water-stop dont une aile sera prise dans le béton du primaire.

On descend ensuite, avec la grue de service, dans le forage rempli de boue la cage d’armatures en un ou plusieurs éléments, avec des patins en ciment assurant son centrage dans le sens transversal, pour assurer l’enrobage de l’acier.

Le forage étant toujours rempli de boue, on dispose deux (ou plus) tubes plongeurs jusqu’au fond avec un entonnoir en tête. Les camions toupies, provenant d’une centrale de béton prêt à l’emploi, versent alors le béton dans ces entonnoirs et la tranchée se remplit de béton par le bas. La boue est repoussée et pompée.

Sans doute est-il utile de préciser ici, à l’intention des non spécialistes, que le béton fait parfaitement sa prise sous l’eau ; il n’a pas besoin de « sécher » au soleil, bien au contraire.

Le panneau secondaire (ou successif) qui viendra contre l’extrémité de ce panneau primaire sera creusé contre le joint CWS posé dans le primaire.  Ce joint CWS sera retiré avant pose de la cage d’armature du secondaire, et l’aile restée libre du joint waterstop sera dégagée. Après bétonnage du nouveau panneau, le joint waterstop sera ainsi pris dans le béton de chaque panneau de part et d’autre de l’interface entre les panneaux.  

Fin mars 2009 commenceront les travaux propres de Bouygues  Bâtiment Ile de France Ouvrages Publics. D’abord une longrine de tête sur la paroi moulée, puis des poutres transversales s’appuyant sur cette longrine. Le terrassement sera effectué par phases avec arrêt aux niveaux des butons provisoires qui seront posés par Solétanche Bachy.

Une fois le terrassement parvenu au fond, à 14 m de profondeur les dalles, poteaux et rampes seront construits à partir du bas. Les butons provisoires seront enlevés quand les planchers assureront le soutènement à leur place.

Reste à la ville et au maître d’ouvrage le soin de régler le sort de la trémie d’accès sud dont l’exécution se trouve contrariée par la découverte imprévue d’un débord des fondations de l’hôpital Richaud dans l’emprise de cet ouvrage.

Les visiteurs  ont pu aussi constater que l’entreprise maîtrise bien le sujet, que l’engin d’excavation ne produit ni chocs ni vibrations nuisibles, que la présence de la nappe phréatique à 2,50 m est sans effet à ce stade, que la sécurité est assurée à tout moment.

Ces constats permettront  sans doute de tordre le coup à quelques idées fausses qui circulaient ça et là, fruits de l’ignorance."