Tablier (ouvrage d'art)

Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication…) en passant par dessus. Les ponts font partie de la famille des ouvrages d'art.

Un pont comprend trois parties distinctes :

• le tablier, structure sur laquelle se fait le déplacement à niveau ou avec une pente suffisamment faible pour être admissible par des piétons, des animaux ou des véhicules (automobiles, trains, avions, ...) entre ses deux extrémités,
• les appuis qui supportent le tablier : culées aux deux extrémités et piles intermédiaires ou piles-culées si le tablier n'est pas continu,
• les fondations qui permettent la transmission des efforts de l'ouvrage au terrain.

Sommaire 1 Ponts et viaducs 2 Typologie 2.1 selon la fonction 2.2 selon les matériaux de construction 2.3 selon leur structure 2.4 selon la méthode de construction du tablier 3 Ponts à voûtes 4 Ponts en poutre 4.1 Ponts en béton armé 4.2 Pont métallique 4.3 Pont en béton précontraint 5 Pont en arc 5.1 Pont en arc métallique 5.2 Pont en arc en béton armé 5.3 Autres ponts en arc 6 Pont à haubans 7 Pont suspendu 8 Plages de portées selon le type 9 Pont mobile 10 Terminologie 11 Ponts célèbres 12 Notes et références 12.1 Notes 12.2 Références 12.3 Bibliographie 13 Voir aussi 13.1 Articles connexes 13.2 Liens externes

Ponts et viaducs

Une confusion est souvent faite avec le mot « viaduc » qui désigne un ouvrage ayant la même fonction mais qui présente une hauteur ou une longueur, parfois les deux, plus grande que celle qu'exigerait la seule traversée de la rivière ou de la voie à franchir.

Ainsi on parle de pont et de ses viaducs d'accès, et par extension, tout ouvrage de cette sorte est appelé « viaduc » et ceux ayant un grand nombre de travées. Ainsi certains ouvrages peuvent avoir deux dénominations comme le pont de l'île d'Oléron ou viaduc d'Oléron.

Typologie

selon la fonction

La fonction d'un pont est liée à la fonction de la voie de communication portée :

• un pont-route ou pont routier désigne un ouvrage portant une route. Les ponts autoroutiers désignant un ouvrage portant une autoroute, sont rangés dans la famille des ponts-routes.
• un pont-rail ou pont ferroviaire désigne un ouvrage portant une voie ferrée ou un tramway,
• un pont-avion ou pont-taxiway permettant le franchissement par les avions de routes comme, par exemple, à l'aéroport Paris-Charles-de-Gaulle^{[Note 1]},
• une passerelle désigne un ouvrage portant une voie piétonne,
• un pont-aqueduc ou aqueduc désigne un ouvrage portant une canalisation d'eau, par contre un oléoduc ou un gazoduc désigne explicitement la canalisation et non l'ouvrage qui la supporte,
• un pont-canal désigne un ouvrage portant un canal,

Certains ponts ont des fonctions spécifiques :

• Un pont provisoire permet d'apporter une solution temporaire de franchissement d'un cours d'eau ou à la dénivellation d'un carrefour.
• Un pont habité permettait au Moyen Âge à certains usagers de se loger ou d'exercer certaines activités.
• un pont-levis est un pont mobile qu'on abaisse et relève.

selon les matériaux de construction

Les ponts peuvent être distingués selon les matériaux de construction de leur structure :

• pont en bois,
• pont en maçonnerie, parfois appelés Pont de Pierre dans de nombreuses villes
• pont métallique,
• pont en béton armé,
• pont en béton précontraint,
• pont mixte acier-béton,

ou dans d'autres matériaux pour des ponts de faible longueur : cordes, bambous (ponts de singes).

selon leur structure

La conception architecturale générale d'un ouvrage de franchissement fixe fait appel aux trois modes fondamentaux de fonctionnement mécanique des structures (flexion, compression et traction) pour donner quatre types de ponts fixes : les ponts à voûtes, les ponts à poutres, les ponts en arc et les ponts à câbles (de type haubanés ou suspendus).

selon la méthode de construction du tablier

La réalisation d'un pont peut se faire en utilisant plusieurs méthodes de construction :

• construction sur un cintre ou étaiement,
• construction en encorbellement,
• construction par déplacement de la structure du tablier qui est réalisée à terre.

Dans cette dernière méthode de construction, on distingue :

1. tabliers mis en place par déplacement longitudinal : pont poussés (tabliers en béton ou béton précontraint) ou mis en place par lançage (tabliers métalliques ou mixtes),
2. tabliers mis en place par déplacement transversal : ripage, ponts ripés,
3. tabliers mis en place par déplacement vertical : levage
4. tabliers mis en place par rotation d'axe vertical : rotation, pont tourné,
5. tabliers mis en place par rotation d'axe horizontal transversal : pont basculé

Dans certains cas ces méthodes de construction peuvent être combinées : poussage + ripage, poussage + rotation, ...

La construction du tablier peut être réalisée dans sa totalité en une seule fois, ou par éléments. Dans ce dernier cas, les éléments peuvent être réalisés sur site ou dans une usine plus ou moins proche du site de l'ouvrage.

• Pour les ouvrages métalliques ou mixtes, le tablier métallique est réalisé en éléments préfabriqués réalisés en usine et assemblés par soudage, boulonnage, rivetage sur site.
• Pour les ouvrages en béton armé ou les ponts en béton précontraint, les parties d'ouvrage sont appelés voussoirs (pont construits en encorbellement) ou tronçons (par exemple, ponts poussés ou ponts construits sur cintres auto-lanceurs). Ces éléments peuvent être préfabriqués dans une usine de préfabrication ou coulés en place dans des coffrages (équipages mobiles, aire de préfabrication, cintres auto-lanceurs, ...).

Ponts à voûtes

Les ponts à voûtes ou plus usuellement dénommés ponts en maçonnerie sont les premiers ponts durables réalisés. Ils ne travaillent qu'en compression.

Le matériau de construction est la pierre. La voûte est constituée de pierres rayonnantes, comprimées sous la charge des véhicules empruntant le pont. Les efforts se répartissent sur les piles et sur les culées à chaque extrémité.

Le plus grand pont du Moyen Âge a été celui de Trezzo, en Italie, construit en 1377, dont l'ouverture de 72 mètres dépassait largement tout ce qui avait été fait jusque là^[1]. Il a été détruit au cours d'une guerre locale en 1416. Le pont de Vieille-Brioude, sur l'Allier, en France, avec ses 54 mètres d'ouverture, est alors devenu , pour plus de quatre siècles, la plus grande voûte du monde. Il s'est effondré en 1822, par défaut d'entretien.

Au XX^e siècle, le plus grand pont en maçonnerie construit en Occident est le pont du Syratal (pont Frédéric-Auguste au moment de sa construction) à Plauen, sur la Weisse, qui présente une portée de 90 mètres^[2]. Il dépasse de 5 mètres le pont Adolphe, dit pont de Séjourné, construit sous le règne du Grand-Duc Adolphe et mis en service en 1903^[3]. L’arrivée de nouvelles techniques de construction utilisant l’acier, comme les ponts suspendus ou les ponts en béton armé, sonna brutalement la fin de la construction des ponts en maçonnerie dans le monde occidental.

En Chine, des ponts en maçonnerie de grande portée ont encore été construits au XX^e siècle. Le record absolu est atteint en juillet 2000 avec le pont de Dahne, sur l'autoroute de Jin-Jiao, dans la province de Shanxi en Chine avec une portée de 146 mètres^[4][5].

On distingue : les ponts voûtés en maçonnerie où le matériau de construction de l'ensemble de l'ouvrage est la pierre, les ponts voûtés en béton, où la voûte est en béton armé et les buses qui peuvent être également être rangés dans cette catégorie.

pont voûté en maçonnerie

Pont voûté en béton

Buse

Ponts en poutre

Un pont en poutre est un pont dont la structure peut être assimilée à une poutre droite. Image de la simplicité, il travaille en flexion.

On distingue les ponts à poutres métalliques, en béton armé, en béton précontraint ou à ossature mixte lorsque le tablier est en béton armé et les poutres supports en métal.

Selon la structure de la poutre on distingue : les ponts à poutre monocaisson (dits à voussoirs), les ponts bi-poutres, les ponts à nervures, les ponts lenticulaires et les ponts en treillis.

Ponts en béton armé

Pont à poutres en béton armé	Pont dalle en béton précontraint	Cadre en béton armé	Portique (pont)
Tranchée couverte

Pont métallique

La famille des ponts en treillis n'a pas été détaillée selon les types de treillis (Warren, Pratt, Howe, etc). Ce détail figure dans l’article correspondant sur les ponts métalliques.

Pont à tréteaux	Pont à tablier en bipoutre mixte	Pont à tablier en multipoutre mixte	Pont à tablier en caisson mixte
Pont à tablier en dalle orthotrope	Pont en treillis	Pont à poutres cantilever	Pont à poutrelles enrobées

Pont en béton précontraint

Pont à poutre en caisson en béton précontraint

Pont à poutres précontraintes par adhérence (PRAD)

Pont à poutres précontraintes par post-tension (VIPP)

Pont à poutres en nervures en béton précontraint

Pont en arc

Avec le perfectionnement des propriétés de l'acier et des capacités de calculs apparurent les ponts en arc. Dans un pont en arc, la rivière ou la brèche est franchie en une seule fois par une seule arche alors que dans le pont à voûtes, le tablier repose sur des piles intermédiaires. Le pont en arc associe la compression à la flexion.

Pont en arc métallique

Pont en arc métallique à tablier suspendu

Pont en arc métallique à tablier intermédiaire

Pont en arc métallique à tablier porté en treillis

Pont lenticulaire

Pont en arc en béton armé

Pont en arc en béton armé à tablier suspendu

Pont en arc en béton armé à tablier intermédiaire

Pont en arc en béton armé à tablier porté

Autres ponts en arc

Pont bow-string métallique

Pont bow-string en béton

Pont à béquilles métalliques

Pont à béquilles en béton

Pont à haubans

les ponts à haubans sont un autre type de pont à câbles en acier. Le tablier est maintenu par un réseau de câbles directement tendus entre le sommet (ou une partie proche du sommet) des pylônes et fixés à intervalles réguliers sur les côtés du tablier.

Le Viaduc de Millau est le pont avec le tablier haubané le plus long au monde : 2460 mètres et 7 pylônes. Il possède également le pylône le plus haut au monde (343 mètres) et le tablier le plus haut (270 mètres). Il franchit le Tarn (rivière) en France.

Le pont Rion-Antirion détient la deuxième plus grande longueur de tablier suspendu par haubans avec ses 2 352 mètres. Il franchit l’isthme de Corinthe près de Patras, Grèce.

Le pont de Suzhou, en Chine, détient quant à lui la portée la plus longue au monde depuis le 30 juin 2008 : 1 088 mètres.

pont haubané à tablier en béton

Pont haubané à tablier métallique

Pont suspendu

Un pont suspendu est un pont dont le tablier est suspendu à des pylônes par un système de câbles. Il est rangé dans la famille des ponts à câbles, combinant la traction, la compression et la flexion dans un fonctionnement plus complexe que les précédentes familles.

Les pylônes s'élèvent au-dessus du tablier et supportent un ou deux câbles principaux, appelés câbles porteurs, qui vont d'une culée à l'autre, un de chaque côté du tablier. Ces câbles soutiennent le tablier par l'intermédiaire d'un ensemble de câbles verticaux : les suspentes. Le Golden Gate Bridge ou le Tacoma Narrows Bridge sont des ponts de ce type.

Les ponts suspendus permettent, grâce à leur principe de fonctionnement et aux qualités des matériaux employés, de franchir les portées les plus importantes.

Le Pont Akashi-Kaikyō, un pont suspendu construit au Japon, est le pont ayant la plus grande portée au monde : 1 991 m.

Pont suspendu à chaînes

Pont suspendu à dalle béton et poutre de rigidité

Pont suspendu à dalle orthotrope

Plages de portées selon le type

Le graphique ci-dessous présente les plages de portées pour lesquelles chacun des types de ponts présentés ci-dessus est le plus adapté. Il s'agit d'optima financier, qui peuvent être remis en cause pour des raisons esthétiques ou techniques.

Les ponts à voûtes, ou ponts en maçonnerie, n'acceptent que des portées courtes puisque la plus grande voûte jamais construite est celle du pont de Trezzo sull'Adda, construit en Italie en 1377 et détruit en 1416, dont la portée était de 72 m. Il est suivi par le pont de Vieille-Brioude dont la portée était de 54 mètres. Il fut construit en 1479 et détruit en 1822^[6].

Le record mondial des ponts à poutres est quant à lui détenu par le Pont Rio-Niterói au Brésil, construit en 1974, avec une portée de 300 mètres^[7][8]. En France, c'est le pont de Cornouaille à Bénodet (1972) qui détient le record avec 200 m de portée principale ^[9]. Il s'agit du mode de construction le plus répandu pour la plage allant de 5 à 200 mètres de portée.

Particulièrement apte aux très grandes portées, le pont haubané n’est pas pour autant absent du champ des autres portées. Le record est détenu par le pont de Suzhou (ou pont de Sutong) avec 1088 m.

De 100 mètres de portée juqu'aux 1 991 mètres du pont du détroit d'Akashi (ou pont Akashi-Kaykio), le pont suspendu est incontournable, lorsqu'il est nécessaire de franchir des très grandes brèches.

Pont mobile

Lorsque la hauteur du gabarit de navigation est importante (zones portuaires, canaux à grand gabarit), la solution de son franchissement par un ouvrage fixe entraîne la construction d'ouvrages d'accès importants et parfois irréalisables par manque de place. Sous réserve que la largeur du gabarit ne soit que de quelques dizaines de mètres et que le trafic routier ou ferroviaire porté par le tablier soit peu contraignant, il est plus économique d'envisager le franchissement par un pont mobile capable de s'effacer en cas de besoin devant le trafic de la navigation qui est prioritaire. Un pont mobile est un pont dont le tablier est mobile en partie ou en totalité.

• Un pont levant est un pont dont le tablier peut se relever par translation verticale, et libère le passage d'un bâteau par exemple.
• Un pont tournant est un pont dont le tablier peut tourner, et libère ainsi le passage d'un bateau.
• Un pont transbordeur est une structure métallique qui permet de faire passer les véhicules et les personnes d'une rive à l'autre dans une nacelle par translation horizontale.

Pont levant - Le Pont Gustave Flaubert, à Rouen, traversant la Seine.

Pont basculant - Le Tower Bridge de Londres, traversant la Tamise.

Pont transbordeur

Pont tournant

Terminologie

À la base, la structure d'un pont est la suivante :

• un tablier constitue la partie qui supporte les voies de circulation ;
• des culées servent de point d'appui aux extrémités du tablier ;
• des piles portent le tablier entre les culées, si la longueur du tablier le nécessite. Dans le cas des ponts suspendus et des ponts à haubans, le tablier est soutenu par des suspentes ou des haubans accrochés à des pylônes ;
• une ou des travées, parties du pont comprises entre les piles ou entre une pile et une culée.

Le schéma ci-dessus représente un pont à poutre droite continue sur appui. Les définitions complémentaires suivantes peuvent être données :

• l'ouverture est l'espace libre entre les piles ;
• l'ouverture totale est la distance entre murs droits (piédroits) des culées ;
• le tirant d'air est la hauteur libre sous l'ouvrage ;
• le gabarit de navigation est l'espace libre nécessaire au passage sous ou sur l'ouvrage.

Ponts célèbres

La liste ci-après, qui n'a aucunement le but d'être exhaustive, présente quelques ponts remarquables ou célèbres par pays.

•  Australie :
  • le pont de Sydney

•  Belgique :
  • le pont de Beez à Namur
  • le pont de Fragnée à Liège
  • le viaduc de l'Eau Rouge sur l'Eau Rouge

•  Bosnie-Herzégovine
  • le pont Ottoman de Mostar reconstruit en 2004
  • le pont de Višegrad.

•  Brésil
  • le Pont Juscelino Kubitschek à Brasilia

• entre le  Danemark et la  Suède :
  • le pont de l'Öresund

•  États-Unis :
  • le Pont de Brooklyn à New York
  • le Golden Gate Bridge à San Francisco

•  France :
  • le pont d'Avignon
  • le pont de Brotonne, en Normandie
  • le pont de l'Alma, avec son zouave
  • le pont de l'île de Ré
  • le pont de l'île d'Oléron
  • le pont de la Basse-Chaîne à Angers qui entra en résonance en 1850 provoquant la mort de 226 soldats
  • le pont de Montereau (où fut assassiné le duc de Bourgogne Jean sans Peur)
  • le pont de Normandie
  • le pont de Tancarville
  • le pont du Gard
  • le pont transbordeur de Rochefort
  • le viaduc de Garabit
  • le viaduc de Millau
  • le pont de Saint-Nazaire
  • le pont-levant Gustave-Flaubert
  • le Double Viaduc TGV d'Avignon
•  Grèce :
  • le pont mycénien de Kazarma l'un des plus vieux ponts au monde
  • le pont Rion-Antirion

•  Italie :
  • le pont des Soupirs à Venise
  • le Ponte Vecchio à Florence

•  Portugal :
  • le pont du 25 Avril à Lisbonne
  • le pont Dom-Luís à Porto
  • le pont Vasco da Gama à Lisbonne

•  Canada :
  • le pont de la Confédération entre l'Île-du-Prince-Édouard et le Nouveau-Brunswick
  •  Québec
    • le pont Victoria à Montréal
    • le pont de Québec à Québec
    • le pont Jacques-Cartier à Montréal
    • le pont Laviolette à Trois-Rivières
    • le pont pédestre de Coaticook à Coaticook

•  Japon :
  • le pont Kintai à Iwakuni
  • le pont Akashi-Kaikyō à Kōbe
  • le pont de porte L'Aéroport international du Kansai à Ōsaka

•  Royaume-Uni :
  • Iron Bridge, premier grand pont métallique au monde (1779)
  • Pontcysyllte Aqueduct, pont-canal de mille pieds, en fonte (1805)
  • Pont suspendu de Clifton, à Bristol (Angleterre) (1864)
  • High Level Bridge, à Newcastle upon Tyne (1849)
  • Royal Albert Bridge, à Plymouth (1859)
  • Pont Pulteney, à Bath, pont habité (1773)
  • Tower Bridge, à Londres, pont basculant (1894)
  • Pont de Londres, à Londres
    •  Écosse :
      • Pont du Forth, premier grand pont cantilever et deuxième plus grand au monde (1890)
    •  Pays de Galles :
      • Pont suspendu de Menai, à Bangor, Pays de Galles (1826)
      • Pont suspendu de Conwy, Pays de Galles (1826)
      • Pont Britannia, à Bangor, Pays de Galles, pont tubulaire (1850)
      • Pont ferroviaire de Conwy, Pays de Galles, pont tubulaire (1849)
•  Thaïlande :
  • Le pont de la rivière Kwaï à Kanchanaburi
•  Suisse :
  • La Passerelle à Farinet à Saillon
  • Le Pont du Diable
•  Viêt Nam :
  • Le pont Doumer à Hanoï

Notes et références

Notes

Références

Bibliographie

Danièle James-Raoul, « Le pont dans les locutions : un aperçu dans les langues européennes », dans « Les ponts au moyen âge » sous la direction de Danièle James-Raoul et Claude Thomasset – Presses de l’Université Paris-Sorbonne, ISBN 2-84050-373-5

Jacqueline Champeaux, « Ponts, passages, religion à Rome », sous la direction de Danièle James-Raoul et Claude Thomasset – Presses de l’Université Paris-Sorbonne, ISBN 2-84050-373-5

Voir aussi

Articles connexes

• Pont Bailey
• Pont arc-en-ciel
• Pont habité

Liens externes

Catégorie Ponts et tunnels de l’annuaire dmoz

• Structurae - Base de données et galerie internationale d'ouvrages d'art
• Les plus grands ponts du monde par type de structure
• Le site Art et Histoire qui détaille l'histoire du franchissement des fleuves en France au XIX^e siècle et montre l'impact des constructions de ponts sur le démarrage de la Révolution industrielle.

Ponts par types et longueurs
Structures	Pont suspendu • Pont à haubans • Pont en arc • Pont bow-string • Pont à poutres cantilever • Pont en treillis • Pont flottant • Pont mobile • Pont levant • Pont tournant • Pont transbordeur • Pont Bailey • Pont en bois • Pont habité • Pont couvert • Pont-bâche
Matériaux	Pont métallique • Pont en béton armé • Pont en béton précontraint • Pont en bois • Pont en maçonnerie • Pont à ossature mixte
Modes de transport	Passerelle • Pont ferroviaire • Pont routier
Listes de ponts	Ponts les plus longs • Ponts suspendus les plus longs • Ponts à haubans • Ponts en arc les plus longs

Ponts du monde
Afrique	Afrique du Sud• Algérie • Sénégal
Amérique	Argentine • Bolivie • Brésil • Canada • Chili • Colombie • Costa Rica • Équateur • États-Unis • Guatemala • Guyana • Honduras • Mexique • Panama • Paraguay • Pérou • Uruguay • Venezuela
Asie	Asie centrale • Asie du Sud-Est• Bangladesh • Chine • Corée du Nord • Corée du Sud • Japon • Inde • Proche-Orient • Philippines
Europe	Allemagne • Arménie • Autriche • Belgique • Bosnie-Herzégovine • Bulgarie • Croatie • Danemark • Espagne • Finlande • France • Grèce • Hongrie • Irlande • Italie • Norvège • Pays-Bas • Pologne • Portugal • République tchèque • Royaume-Uni • Russie • Serbie • Suède • Suisse • Turquie
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