Les ponts en bois - Comment assurer leur durabilité

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Guide technique

Les ponts en boisComment assurer leur durabilit

novembre 2006

Guide technique

Les ponts en boisComment assurer leur durabilit

collection les outils

Document dit par le Stra dans la collection "les outils".

Cette collection regroupe les guides, logiciels, supports

pdagogiques, catalogues, donnes documentaires et annuaires.

Les ponts en bois

Avec les proccupations environnementales du public, les matres douvrages redcouvrent le bois et son aspect initial chaleureux. De plus, les ponts en bois sont lgers et faciles monter, ce qui est trs apprciable pour rduire la gne cause par des travaux.

Mais certains ponts, pourtant construits en bois trait au cours des dernires dcennies, prsentent dj de graves dgradations. Quand ils doivent tre dmolis, les matres douvrages sont responsables des dchets toxiques produits par les bois traits.

Il tait ncessaire de raffirmer que la prennit des structures en bois repose sur la qualit de lentretien et avant tout sur le choix initial de bonnes dispositions constructives, qui protgent un matriau sensible, dorigine organique.

Il ne faut pas pour autant opposer la construction en bois bien conue, la construction en bois trait.

Ce document a t rdig par : Vincent Barbier (Cete de lEst) Jacques Berthellemy (Stra) Dominique Calvi, reprsentant lassociation IBC (Ingnieurs bois construction) Jean-Louis Chazelas (Lcpc) Pierre Corfdir (Cete de lEst) Stella Jelden (Cete de lEst) Jrme Laplane (architecte reprsentant le Cndb) Robert Leroy (Lcpc)

runis dans un groupe de travail anim par Jacques Berthellemy, partir dun premier projet tabli par Vincent Barbier, avec le concours de lEnstib (cole Nationale Suprieure des Techniques et Industries du Bois) pinal.

Nous remercions galement, pour leurs remarques et observations : Hlne Abel-Michel, Nathalie Odent et Michel Fragnet (Stra) Daniel Poineau, retrait Sandrine Rocard, milie Derivire et Frdric Leray (Ministre de lcologie et du Dveloppement durable) Bernard Rey (architecte - Sncf ) Serge Lenev (Ctba) Thierry Kretz (Lcpc) Tarek Far (Cete Mditerrane) Pierre Trouillet (Mcsca)

Il convient en effet gnralement de conjuguer ces deux approches. Une charpente en bois, bien labri et bien conue constitue un dveloppement durable. Elle peut plus lgitimement alors tre traite par les antifongiques et les insecticides, qui auraient t moins efficaces sur une mauvaise conception.

Par ailleurs, on trouve pour les platelages et les garde-corps en contact avec le public, des bois exotiques issus de forts gres sans compromettre lavenir, qui demeurent durables sans ncessiter de traitement et ne posent pas de problme sanitaire : il ny a donc aucune raison dexclure a priori ces bois.

Pour signaler ces cueils, et promouvoir un matriau trop longtemps oubli, le Stra a jug utile de publier un guide consacr aux ponts, pour les matres douvrages qui sengagent sur le matriau bois.

Jacques BerthellemyDirecteur technique la

Division des Grands Ouvrages (Stra/Ctoa)

Sommaire

1. Prsentation gnrale

1.1 - Le bois : un matriau aujourdhui mal connu 8

1. - Historique des ponts en bois 91.2.1 - Les premiers ponts 91.2.2 - volution de la construction et de lentretien des ponts 101.2.3 - La durabilit, un critre de conception oubli 111.2.4 - Une exception : les ponts de Suisse 141.2.5 - Les ponts dAmrique du Nord 141.2.6 - Le retour du bois 15

. Le matriau bois

.1 - Gnralits 182.1.1 - Gisement et disponibilit 182.1.2 - Dbits et produits reconstitus 19

. - Anatomie du bois 2.2.1 - Le bois non trait : un matriau naturel et vivant 222.2.2 - Du macroscopique au microscopique 232.2.3 - Observation du billot 242.2.4 - Le plan ligneux 252.2.5 - La structure cellulaire et composition chimique 28

.3 - Proprits physiques 82.3.1 - Le bois et leau 282.3.2 - Comportement vis--vis du feu 32

.4 - Proprits mcaniques du bois 332.4.1 - Les proprits mcaniques 332.4.2 - Amortissement dynamique 352.4.3 - Classement des bois massifs 362.4.4 - Fluage 38

.5 - Durabilit 382.5.1 - Les agresseurs 382.5.2 - Prservation 412.5.3 - Les traitements de prservation 442.5.4 - Les finitions 46

3. Utilisation des produits de prservation chimiques : rglementation et gestion en fin de vie

3.1 - Respect des contraintes lies la sant et lenvironnement 50

3. - Les traitements de prservation pour la classe demploi 50

3.3 - Les traitements de prservation pour les classes demploi 3, 4 et 5 50

3.4 - Rglementation applicable aux bois traits, concernant la mise en uvre de produits toxiques 513.4.1 - Contexte rglementaire gnral 513.4.2 - Situation rglementaire des traitements chimiques classiques 513.4.3 - Des traitements alternatifs 52

3

4 Les ponts en bois

3.5 - Rglementation concernant les dchets de bois trait 533.5.1 - Dmolition des ouvrages anciens 533.5.2 - Les dchets de bois trait : classification et nomenclature 533.5.3 - Filires de traitement des dchets 543.5.4 - Obligation du matre douvrage, producteur de dchets 55

3.6 - Conclusion 56

4. Conception des ouvrages dart en bois

4.1 - Les types de structures adaptes au bois 584.1.1 - Principes dutilisation du bois dans les ponts 584.1.2 - Les diffrentes structures 604.1.3 - Exemples de ponts pitons 67

4. - Pathologies et causes des dgradations 704.2.1 - Dficience du drainage et de la ventilation 704.2.2 - Agression solaire et gradient dhumidit 714.2.3 - Autres causes 714.2.4 - Lentretien 72

4.3 - Dispositions constructives 74.3.1 - Rgles gnrales 724.3.2 - Les ponts couverts 724.3.3 - Bardage 734.3.4 - Les assemblages 774.3.5 - Les platelages 80

4.4 - Choix des essences 84.4.1 - Bois en classe demploi 2 824.4.2 - Bois en classe demploi 3 824.4.3 - Cas particulier du bardage 824.4.4 - Bois en classe demploi 4 et 5 834.4.5 - Tableau rcapitulatif pour choisir lessence 84

5. Aide pour la rdaction de la commande

5.1 - Dfinition de la commande 865.1.1 - Le programme de louvrage 865.1.2 - Qualification de lentreprise 865.1.3 - Matrise duvre 865.1.4 - Contrle extrieur 86

5. - Prparation et organisation du chantier 875.2.1 - Documents fournir par lentrepreneur 875.2.2 - Plan dassurance qualit (Paq) 875.2.3 - Procdures dexcution 885.2.4 - Dispositions constructives 885.2.5 - Textes rglementaires et rglements de calculs 895.2.6 - Actions, sollicitations, justifications 89

5.3 - Provenance, qualit et prparation des matriaux 895.3.1 - Matriau bois 895.3.2 - Traitements 90

5.4 - Excution des travaux 915.4.1 - Excution et montage des charpentes en bois 915.4.2 - preuves de louvrage 915.4.3 - Le contrle interne 915.4.4 - Le contrle extrieur 92

5.5 - Le bordereau des prix unitaires et forfaitaires 95.5.1 - Prix charpente 925.5.2 - Prix bardage 925.5.3 - Prix de platelage piton 925.5.4 - Prix montage sur chantier 925.5.5 - Prix daciers pour assemblages 935.5.6 - Prix lasurage 935.5.7 - Prix dpreuves 93

5.6 - Suivi de louvrage 93

5.7 - Rcapitulatif : qui fait quoi ? 94

6. Annexes

6.1 - Lexique 97

6. - Procdure de classement des substances autorises 100

6.3 - Rglementation europenne et franaise : sant, environnement et directive biocides 101

6.4 - Principaux produits utiliss pour la prservation du bois en France et rglementation 104

6.5 - Procdure de classement des dchets 106Structure de la classification des dchets 106

6.6 - Dchets dangereux 108Constituants qui rendent les dchets dangereux 108Proprits qui rendent les dchets dangereux 109

6.7 - Comment remplir un bordereau de suivi de dchets industriels (Bsdi) 111

6.8 - Rglementation relative aux dchets 11

6.9 - Sections en standard 113

6.10 - Rfrences bibliographiques 114Principales normes 114

6.11 - Guides et autres documents techniques 11

6.1 - Adresses utiles hors du Stra 13

5

6 Les ponts en bois

7

8 Les ponts en bois

1.1 - Le bois : un matriau aujourdhui mal connu

Le bois est un matriau que lon redcouvre de nos jours, en raison des progrs techniques des mtiers du bois, de son aspect initial chaleureux, et des proccupations environnementales du public. Le bois participe au renouvellement de la qualit architecturale des ouvrages, tant en milieu urbain que rural.

Par ailleurs les ouvrages en bois sont lgers et faciles monter, ce qui est trs apprciable quand la gne occasionne aux voies franchies doit tre rduite le plus possible. La passerelle de Vaires-sur-Marne, monte de nuit et dune seule pice, en quelques heures, en est le plus brillant exemple. Les ouvrages dart en bois, en particulier les ponts pitons, possdent ainsi un fort potentiel de dveloppement.Cependant la couleur initiale dune construction neuve en bois vire en fait au gris aprs quelques annes dexposition aux intempries et seule lapplication rgulire de lasures permet dy chapper.

Par ailleurs, certains bois issus des forts des climats temprs quon a utiliss pour la construction douvrages en plein air, ont t traits au moyen dinsecticides et de fongicides qui peuvent tre toxiques pour la sant. Les bois traits ncessitent des prcautions demploi vis--vis de la sant des ouvriers ayant usiner, percer ou dcouper un matriau contamin. De plus, vis--vis de lenvironnement, les traitements limitent les possibilits de recyclage du bois quand vient la fin de la vie des structures.

La directive europenne 2003/2/CE du 6 janvier 2003 interdit lemploi de certains de ces produits toxiques, notamment ceux base de sels darsenic.

Les bois exotiques ne prsentent gnraleme