Par Isabelle Simard et Christine Bouchard
Le 1er juillet 2024 marquera le 5e anniversaire de l’ouverture dans les deux directions du nouveau pont Samuel-De Champlain. Bien que la plupart des usagers réguliers traversant cette travée de 3,4 kilomètres ne la remarquent plus autant, cette mégastructure qui surplombe le fleuve Saint-Laurent reste un symbole de fierté pour BPDL, qui a produit la presque totalité des éléments de béton préfabriqué. Retour sur ce projet d’infrastructure majeur, dont l’esthétisme, la solidité, la durabilité et l'efficacité de construction ont été optimisées grâce à l'utilisation du béton préfabriqué.
Pour accélérer l’échéancier de construction, les concepteurs ont eu recours à des éléments en béton préfabriqué dont la production a été confiée à BPDL.
Quatre usines de BPDL, principalement celle située à Saint-Eugène-de-Grantham, ont été impliquées dans la production de plus de 10 000 éléments préfabriqués, soit : 315 segments de piliers, 44 segments de pylônes, 9638 dalles de tablier, 32 poutres-caissons, 142 poutres NEBT, 6170 mètres carrés de panneaux architecturaux et d’autres éléments tels que des murs de soutènement et des tuyaux.
La préfabrication en usine pouvant s’effectuer 12 mois par année et sans interruption pour cause de mauvais temps comme sur les chantiers de construction, BPDL a pu créer l’inventaire nécessaire pour soutenir un rythme d’installation atteignant 140 dalles par semaine.
On comprendra toute la logistique nécessaire pour acheminer ces éléments jusqu’au chantier totalisant environ 5000 chargements répartis sur un an et demi.
Une des préoccupations majeures de l’équipe de conception était l’effet de l’abrasion de la glace sur les piliers du pont au fil du temps. Pour atténuer ces problèmes éventuels, un béton à haute résistance et à haute performance a été utilisé pour les segments des piliers afin de créer une résistance à l’abrasion par la glace. En étant plus imperméable et moins poreux, les sels y pénètrent beaucoup plus difficilement. De plus, tous les éléments préfabriqués du pont ont nécessité des barres d’armature en acier inoxydable pour résister à la corrosion par les sels. Les éléments ont également été muris dans des chambres humides afin d’obtenir la durabilité requise.
La production en usine a permis d’effectuer un meilleur contrôle sur chacune des étapes de la préfabrication, ce qui a été particulièrement apprécié pour l’approche de match casting, laquelle nécessite une grande précision des pièces.
En effet, le bétonnage en mode match casting a été appliqué pour la construction des piliers ainsi que des pylônes. Cette méthode consiste à couler chaque segment contre son segment adjacent afin que leurs surfaces s’imbriquent parfaitement lors de leur installation au chantier. Cela exige des relevés d’arpentage précis afin d’assurer à l’ensemble un parfait alignement une fois au chantier.
BPDL a été confrontée à une série de défis tout au long du projet.
Bien que le nouveau pont Samuel-De Champlain ait été construit en aval du pont Champlain existant, l’accès à l’ancien pont pour transporter les pièces de béton n’a pas été autorisé : de ce fait, une partie des éléments de piliers ont été transportés par camions jusqu’au port de Sorel où ils ont par la suite été acheminés par barges jusqu’au chantier du pont. C’est donc à partir de ces barges que les pièces ont été érigées.
De plus, BPDL a procédé au recrutement de près de 100 nouveaux employés afin de répondre aux délais imposés par le projet. Conséquemment, l’équipe RH a été hautement sollicitée et a réorganisé ses ressources pour s’assurer d’avoir une main-d’œuvre formée et performante.
Pour la coulée des éléments, on a opté pour les pompes à béton, ce qui est assez inhabituel dans les usines de béton préfabriqué où l’on coule généralement à l’aide de trémies.
Enfin, pour assurer la traçabilité des éléments du pont, des procédures de gestion documentaire ont été mises en place pour documenter en détail toutes les étapes du procédé de contrôle de la qualité et des inspections. Ces procédures font désormais partie des pratiques de l’entreprise pour ce genre de projet.
Considéré comme une œuvre d’art conçue pour durer, le pont Samuel-De Champlain a été construit pour une durée de vie estimée à 125 ans. Ainsi, un entretien normal sera requis et, au besoin, les dalles de tablier pourront être simplement enlevées et remplacées puisque préfabriquées.
Récipiendaire du Prix Platine Envision, émis par l’Institute for Sustainable Infrastructure, le pont Samuel-De Champlain est le premier pont de grande échelle à recevoir un prix de cette envergure au Canada.
Et bien évidemment, ce qui durera aussi, c’est la fierté de chaque membre de BPDL ayant contribué à ce grand projet, de près ou de loin, pour toutes les générations à venir!
Filmée dans les installations de BPDL à St-Eugène-de-Grantham, cette vidéo présente une rétrospective de ce projet rassembleur. Bon visionnement!
BPDL est un spécialiste des solutions de béton préfabriqué sur mesure. Par ailleurs, des solutions structurales ont été développées au fil des années et appliquées sur des projets d’envergure. Architectes, ingénieurs, promoteurs immobiliers, fonctionnaires et professionnels du secteur de la construction peuvent prendre part à nos sessions d'information sur le béton préfabriqué ou contacter directement nos équipes de conception.
Sources : Precast Solutions - Spring 2019, CPCI Projet du mois Janvier 2020
By Isabelle Simard and Christine Bouchard
July 1, 2024 will mark the 5th anniversary of the of the new Samuel-De Champlain Bridge opening, in both directions. Although most regular users crossing this 3.4 kilometer span no longer notice it as much, this megastructure which overlooks the St.Lawrence River remains a symbol of pride for BPDL, which produced almost all of the precast concrete elements. Look back at this major project, whose aesthetics, strength, durability and construction efficiency have been optimized thanks to the use of prefabricated concrete.
To speed up the construction schedule, the designers used precast concrete elements whose production was entrusted to BPDL.
Four BPDL factories, mainly the one located in Saint-Eugène-de-Grantham, were involved in the production of more than 10,000 prefabricated elements, namely: 315 pillar segments, 44 pylon segments, 9,638 deck slabs, 32 box-section beams, 142 NEBT beams, 6170 square meters of architectural panels and other elements such as retaining walls and pipes.
Since prefabrication in the factory was carried out year round, without interruptions due to bad weather as on construction sites, BPDL was able to create the inventory necessary to support an installation rate reaching 140 slabs per week.
Imagine the logistics necessary to transport these elements to the site, totaling approximately 5,000 loads spread over a year and a half.
A major concern of the design team was the effect of ice abrasion on the bridge piers over time. To mitigate these potential issues, high strength, high performance concrete was used for the pier segments to create resistance to ice abrasion. By being more impermeable and less porous, it is much more difficult for salt to penetrate. Additionally, all prefabricated elements of the bridge required stainless steel rebar to resist salt corrosion. The elements were also cured in controlled humidity chambers in order to obtain the required durability.
Factory production made it possible to exercise better control over each of the prefabrication stages, which was particularly appreciated for the match casting approach, which requires great precision of the parts.
Concreting in match casting mode was used for the construction of the pillars as well as the pylons. This method consists of pouring each segment against its adjacent segment so that their surfaces fit perfectly when installed on site. This requires precise surveying to ensure everything is perfectly aligned once on site.
BPDL faced a series of challenges throughout the project.
Although the new Samuel-De Champlain bridge was built just downstream of the existing Champlain bridge, access to the old bridge to transport the concrete pieces was not authorized: as a result, part of the pillar elements were transported by trucks to the port of Sorel where they were subsequently transported by barges to the bridge site. It is therefore from these barges that the pieces were erected.
In addition, BPDL recruited nearly 100 new employees in order to meet the deadlines imposed by the project. Consequently, the HR team was put under great pressure and reorganized its resources to ensure that it had a trained and efficient workforce.
For the casting of the elements, we opted for concrete pumps, which is quite unusual in precast concrete factories where pouring is generally done using hoppers.
Finally, to ensure the traceability of the bridge elements, document management procedures were put in place to document, in detail, all stages of quality control and inspection. These procedures are now part of the company's practices for this type of project.
Considered a work of art designed to last, the Samuel-De Champlain Bridge was built for an estimated lifespan of 125 years. Thus, normal maintenance will be required and, if necessary, the deck slabs can simply be removed and replaced since they are prefabricated.
Recipient of the Platinum Envision Award, issued by the Institute for Sustainable Infrastructure, the Samuel-DeChamplain Bridge is the first large-scale bridge to receive an award of this magnitude in Canada.
And of course, there will also be the lasting pride of each BPDL member who contributed to this great project, directly or indirectly, for generations to come!
Filmed in the BPDL facilities in St-Eugène-de-Grantham, this video presents a retrospective of this unifying project. Good viewing!
BPDL is a specialist in custom precast concrete solutions. Furthermore, structural solutions have been developed over the years and applied to large-scale projects. Architects, engineers, real estate developers, civil servants and construction industry professionals can take part in our precast concrete information sessions or contact our design teams directly.
Sources : Precast Solutions - Spring 2019, CPCI Projet du mois Janvier 2020
