Stabilité des cages d’armature pour colonnes

Article suggéré par Anne Charest
Adjointe au président, Groupe AGF

Par Robert Risser et Michael Hoffman
www.concreteconstruction.net

Chaque année, sur des chantiers de construction dans l’ensemble des États-Unis, des colonnes et des piliers fabriqués à partir de cages d’armature préassemblées s’effondrent. De tels incidents entraînent des coûts supplémentaires, des retards, des blessures et, parfois, même des décès.

La section du manuel du CRSI (Concrete Reinforcing Steel Institute) portant sur le positionnement des barres d’armature et intitulée Placing Reinforcing Bars précise ce qui suit à propos du montage des cages d’armature pour colonnes : « Un nombre suffisant de ligatures doit être effectuée aux jonctions pour assurer la rigidité des cages d’armature préassemblées, qui pourront ensuite être levées et mises en place en une seule unité. Dans le cas des cages de grandes dimensions carrées ou rectangulaires, il pourra être nécessaire de prévoir des barres diagonales de contreventement et des fils de contreventement (torsadés ou en tension) pour renforcer les barres et prévenir l’effondrement de la colonne au moment où elle est levée, dressée verticalement puis installée. »

La question suivante se pose donc : quels seraient le nombre suffisant de jonctions ligaturées et les contreventements appropriés pour éviter l’effondrement pendant le levage de même que pendant la période d’attente avant l’enrobage de béton?

Afin d’identifier les causes de l’effondrement et de déterminer des solutions plus sures au problème, une étude récente, commanditée par CALTRANS, a été menée par M. Ahmad M. Itani de l’Université du Nevada, à Reno. Cette étude a établi que plusieurs composantes importantes de la construction des cages préassemblées devaient être prises en compte pour créer une structure rigide et stable pouvant être levée et mise en place en toute sécurité.

Dans leur document, intitulé (Stability of Bridge Column Cages During Construction), M. Itani se penche sur la conception des cages, le type de fils utilisés pour les ligatures et l’expérience des ferrailleurs. Au total, 152 essais ont été effectués sur les différents types de ligatures, de la ligature simple de type agrafe à la ligature de type enroulement et selle; ces ligatures avaient été effectuées par des ferrailleurs expérimentés et non expérimentés. L’étude a conclu que ce n’était pas tant la quantité de ligatures effectuées sur une cage préassemblée que l’emplacement et le type de ces dernières de même que le positionnement des contreventements internes qui assureraient le levage et l’haubanage de façon stable et sécuritaire de la cage assemblée.

En plus de veiller à la stabilité de la cage pendant l’installation, on doit porter une attention particulière à la façon dont la cage est contreventée après avoir été transportée à son emplacement final de même qu’à la méthode de retrait des contreventements au moment de la mise en place du coffrage et du coulage du béton. Ces conseils sont particulièrement pertinents lorsqu’une seule grue est utilisée pour le levage et l’installation de la cage. En effet, les effondrements sont plus fréquents à cette étape de la construction en pareil cas, les haubans étant relâchés pour la mise en place du coffrage, ce qui peut se traduire par une pression accidentelle sur la cage d’armature. L’effondrement des cages se produit également lorsque les haubans sont relâchés pour permettre le réalignement de la cage, qui peut s’être tordue au moment de la mise en place. Les autres câbles, toujours fixés à la cage, pourraient ne pas fournir un contreventement suffisant. Il est essentiel pour assurer la stabilité de la cage et le déroulement du projet en toute sécurité de prévoir un soutien de la structure en plusieurs points.

Pour atténuer le risque d’effondrement des cages d’armature, il est primordial que l’entrepreneur chargé de la mise en place du béton et les personnes responsables du grutage de la cage aient établi un plan clair et précis de l’ordre de dégagement des divers soutiens. En plus d’accroître la rigidité de la cage, cette technique permettra de réduire le risque de rupture ou d’effondrement de la cage.

Nous remercions M. Ahmad M. Itani d’avoir communiqué les résultats de son étude sur la stabilité des cages d’armature pendant la construction. Il est possible de consulter le rapport complet, publié en anglais seulement et intitulé « Stability of Bridge Column Rebar Cages during Construction » à l’adresse http://go.hw.net/cc-rebar-cages.