FAITS & DONNÉES

Restauration du barrage de Klingenberg : un chantier compliqué

Projet : Restauration du barrage de Klingenberg, réalisation d'une nouvelle galerie de 3,3 km de long, remplacement de l'ancien prébarrage, restauration du barrage principal.

Maître d'ouvrage : Direction fédérale des barrages de l'État libre de Saxe

Entreprise de construction : Ed. Züblin AG, Région Centre, Ressort du Land de Saxe

Systèmes MEVA : Coffrage spécial (structure coffrante équipée de fixations pour le levage), ferme de butonnage 450, plate-forme grimpante KLK 230

Suivi du chantier : MEVA Haiterbach

 
 
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Projet

Des solutions techniques innovantes ont été combinées à des solutions standard afin de répondre aux besoins spécifiques de ce projet. « En procédant de la sorte, il a été possible de réaliser simultanément différentes parties du chantier tout en pilotant très précisément le déroulé des travaux », expliquent Marko Würker, le chef de projet de l'entreprise Züblin, et Rüdiger Manz, son chef d'équipe.

Depuis 1914, le barrage de Klingenberg, avec une retenue d'eau de 16,4 millions de m³, sert à alimenter principalement la ville de Dresde en eau potable. L'ouvrage, déjà quelque peu fragilisé par les effets du temps, a été fortement endommagé, voire même partiellement détruit, lors des crues de 2002. Les travaux de restauration ont débuté en 2005 et se déclinent en trois tranches :

  • Construction d'une nouvelle galerie de 3,3 km de long destinée à évacuer les excédents d'eau en cas de crue, mais également à alimenter le réseau d'eau potable en cas de besoin.
  • Remplacement de l'ancien prébarrage.
  • Restauration du barrage principal et remplacement des équipements hydrauliques.

Étanchement et drainage du parement amont du barrage
Le parement amont du barrage principal, une demi-lune en maçonnerie de moellons, 46 m de haut, 34,7 m d'épaisseur au bas du barrage et une couronne longue de 312 m, va faire l'objet de travaux d'étanchement et de drainage. À cet effet, le mur du barrage va être recouvert des couches suivantes :

Une chape de 40 à 80 cm d'épaisseur en béton C20/25 ferme et lisse le parement en maçonnerie de moellons. La membrane isolante bitumée permet à la couche d'étanchéité et de drainage de bouger, balancer indépendamment de la chape.

Couche de drainage en briques creuses, 13 cm d'épaisseur, évacuation verticale.

Couche d'étanchement, 40 cm d'épaisseur : couche extérieure (au contact de l'eau) en béton C20/25 ou C30/37.

Course d'obstacles : l'ancrage permanent
De façon symétrique, tous les 2,50 m, un ancrage permanent pointe tout le long du parement en maçonnerie de moellons. Avec 40 mm d'épaisseur et fixé à 2,50 m de profondeur, il maintient les différentes couches du barrage ensemble. Le mur du barrage est ainsi découpé en plots de 8 m de large et de 4 m de haut, chaque plot étant coupé par trois ancrages permanents. D'après les prescriptions du chantier, ces ancrages permanents devaient également servir à fixer les coffrages. Mais cela était-il vraiment réalisable ? Le travail effectué par les ingénieurs MEVA permit d'élaborer une solution intelligente, qui se révéla en plus avantageuse pour le chantier.

Travaux en deux temps, à pas de pèlerin
La réalisation des différentes couches se fit en deux temps et à pas de pèlerin :
1) D'abord la chape, puis
2) la membrane isolante et le drainage et l'étanchement. 
Les travaux avancent plot par plot, du bas vers le haut. 10 structures grimpantes, pouvant chacune accueillir jusqu'à 4 plates-formes de travail, sont mises en œuvre sur le barrage.

Rotations de départ avec la ferme de butonnage 450
Pour les rotations au pied du barrage, le chantier utilise 3 panneaux coffrants et 7 fermes de butonnage STB 450 pour étayer le coffrage une face. Les fermes sont fixées sur des fondations pour reprendre l'inclinaison 1:10 du barrage. La surface coffrante (8,50 m de large sur 6 m de haut) est obtenue en assemblant horizontalement des panneaux Mammut 350 de 2,50 et 3,50 m de haut. Le coffrage est fixé aux 3 ancrages permanents des plots du barrage via les fermes de butonnage. Les fermes ne pouvant être rehaussées en raison de la présence de ces ancrages, des raidisseurs verticaux sont fixés sur le coffrage.

Se hisser vers le haut via les ancrages
Après la 1re rotation, les coffrages sont levés. Les plates-formes grimpantes KLK 230 sont habituellement levées à l'aide de sabots d'accrochage et de cônes d'ancrage. Ici, la plate-forme grimpante KLK 230 se hisse vers le haut à l'aide de poutrelles spécifiques, fabriquées spécialement pour les besoins de ce chantier, qui se fixent sur les ancrages permanents.

Parement courbe, ancrages non parallèle
Le mur du barrage étant courbe, les ancrages permanents ne sont pas vraiment parallèles. Les poutrelles utilisées pour le levage des plates-formes ont également été utilisées pour rattraper les écarts entre les ancrages.

Que faire des forces de traction ? 
Les ancrages permanents admettent une charge d'exploitation pouvant atteindre jusqu'à 359 kN. Les forces verticales sont reprises, selon les prescriptions du chantier, par des niches situées à proximité des ancrages permanents.

Une vue d'ensemble, sans omettre le moindre détail
En raison de sa géométrie spécifique, mais aussi pour en faciliter l'accrochage et la fixation, la structure coffrante a été dotée d'une grille de maintien (réalisée sur mesure) correspondant très exactement à la trame des ancrages permanents. Pour former un ensemble rigide, le haut et le bas de la structure sont fixés aux ancrages permanents pour éviter que le coffrage ne subissent des déformations.

Priorité à la sécurité
La plate-forme de bétonnage est solidarisée à la grille de maintien. L'escalier de service permettant d'accéder de la plate-forme principale à la plate-forme de bétonnage est sécurisé à l'aide d'une crinoline. Dès que la grille de maintien est solidement fixée sur l'ouvrage, cette dernière peut, si besoin, servir de support et accueillir la plate-forme de travail supérieure. Cette plate-forme dispose également d'un escalier de service et sert aux travaux de drainage. Les travaux s'effectuent ainsi plot par plot, rotation après rotation.

Des solutions techniques innovantes combinées à des solutions standard permettent de répondre aux besoins spécifiques de ce projet
« En procédant de la sorte, il a été possible de réaliser simultanément différentes parties du chantier tout en pilotant très précisément le déroulé des travaux », expliquent Marko Würker, le chef de projet de l'entreprise Züblin, et Rüdiger Manz, son chef d'équipe.