Eugène Freyssinet, l’œuvre
Eugène Freyssinet en quelques ouvrages
Pont du Veurdre sur l’Allier 1911 – 1912
L’ouvrage a été détruit en 1944.
Pont Boutiron sur l’Allier 1913
3
arcs en béton armé de 67, 72 et 67m. Ce pont, situé à quelques
kilomètres au nord de Vichy, est dans un état de conservation
remarquable.
La volonté de substituer le béton au métal est manifeste dans les premiers ouvrages d’Eugène Freyssinet.
Pont de Villeneuve-sur-Lot 1914 – 1920
Arc en béton de 96 m - Entreprise Limousin
Record
du monde de portée des ponts en béton, cet ouvrage est aussi
remarquable par son insertion réussie dans le site de
Villeneuve-sur-Lot.
Deux hangars pour dirigeables à Orly 1921 - 1923
Les hangars sont constitués d’une suite d’arcs paraboliques en béton armé.
Chaque arc de la voûte est coulé dans des coffrages reposant sur un cintre. Lorsque le béton est suffisamment durci, le cintre est abaissé pour le décoller de l’arc qui vient d’être coulé, déplacé ensuite de quelques mètres et rehaussé dans la position de l’arc suivant.
On coulait en 1921 un arc par semaine.
L’ouvrage est spécialement conçu pour permettre l’utilisation d’un cintre unique en bois cloué se déplaçant parallèlement à lui-même sur des rails.
L’un des hangars achevé, longueur 300m.
Les deux hangars d’Orly (détruits en 1944) ont chacun une longueur de 300m, une hauteur de 60m et une portée de 90m. (Entreprise Limousin).
Eugène Freyssinet s’affirme à Orly comme grand constructeur. Cet ouvrage remarquable par son mode de réalisation contient un enseignement capital : l’objet à construire doit être défini en fonction des méthodes et des moyens les plus adéquats pour le réaliser.
La démarche inverse, celle consistant à décider à priori d’une forme de structure et à la dimensionner avant de s’intéresser au mode de construction, était pour Eugène Freyssinet une trahison de la mission du constructeur.
Cette dernière façon de procéder a malheureusement tendance à se généraliser…
Pont de Plougastel (Finistère) 1925 – 1930
Construit sur la rive, le cintre va être mis à l’eau à marée haute et mis en place pour construire le premier arc du pont.
La
première arche achevée, le cintre est déplacé pour construire le
deuxième arc et déplacé à nouveau pour construire le troisième arc.
Le cintre déplacé par flottaison a permis la réalisation successive des arcs de 186 m, nouveau record du monde de portée.
Ouvrage terminé.
A l’occasion de l’inauguration du Pont de Plougastel, Eugène Freyssinet avait écrit quelques phrases inattendues chez un entrepreneur :
«
En Bretagne la lumière est une fée qui joue sans cesse à recouvrir la
nature de manteaux changeants, tantôt de plomb, tantôt d’argent ou de
perle ou de quelque chose d’immatériel et radieux.
Au soir des
essais du Pont Albert Louppe, elle avait étendu sur la rade ses plus
somptueux trésors. Et chaque ligne de l’ouvrage, changée en un long
chapelet de lumière irréelle, ajoutait une beauté de plus à l’ensemble
merveilleux, prouvant ainsi que la fée de la rade avait déjà adopté
l’enfant que les hommes lui ont imposé, et su lui tisser des vêtements
assez magnifiques pour cacher toutes les insuffisances de l'œuvre. »
La gare maritime du Havre
Détruite en 1944.
La
Gare Maritime du Havre, tout juste achevée en 1933 pour accueillir le
paquebot « Normandie », s’enfonçait de 25 mm par mois dans une couche
d’argile épaisse. Aucune solution classique ne permettait d’arrêter le
naufrage.
Le bâtiment de la Gare maritime reposait sur des fondations constituées
d’un mur de quai et de trois files de pieux de 10m de profondeur
environ.
Schéma des fondations. A gauche, le mur de quai, à droite l’un des pieux
Sous
l’effet du poids de la gare, les pieux fichés dans un sol de mauvaise
qualité s’enfonçaient alors que le mur de quai restait stable. La
façade de la gare reposant sur le mur de quai ne pouvait suivre le
mouvement.
Eugène Freyssinet :
« Un proche effondrement paraissait inévitable. Je proposai une solution qui, en dépit de sa hardiesse, fut adoptée sans discussion parce qu’elle constituait l’unique chance d’échapper à la catastrophe imminente ».
« Il est bien évident qu’un projet aussi téméraire n’a pu être pris en considération que parce qu’il représentait l’unique chance d’éviter une catastrophe désastreuse pour le prestige français sous les yeux du monde entier braqués sur le paquebot Normandie et son port d’attache ».
La solution d’Eugène Freyssinet :
Enfoncer par-dessous la structure du bâtiment 700 pieux de 25 à 30 m atteignant les couches résistantes et profondes du sous-sol en prenant appui sur les soubassements de la gare, solidarisés et consolidés par la précontrainte. Les pieux, fabriqués à l’intérieur du bâtiment par tronçons élémentaires de 2 m sont assemblés par précontrainte et enfoncés dans le sol grâce à des vérins spécialement conçus par Eugène Freyssinet. La vibration, la compression et l’étuvage des bétons sont utilisés pour améliorer la cadence de fabrication des pieux et la qualité des bétons.
Tous les procédés inventés par Eugène Freyssinet avaient été mobilisés pour sauver la Gare maritime du Havre.
Schéma des fondations profondes mises en œuvre par Eugène Freyssinet
Les tassements cessèrent dès que les premiers pieux furent mis en œuvre.
Le résultat, spectaculaire et convaincant, valut à Eugène Freyssinet d’un seul coup une renommée mondiale. Lors du congrès international des Ponts et Charpentes à Berlin en 1936, Eugène Freyssinet fut salué par une ovation extraordinaire dans le climat de tension franco-allemande de l’époque.
Au Havre comme au Veurdre, Eugène Freyssinet s’était montré clairvoyant et audacieux dans l’adversité, sauvant seul dans l’urgence un ouvrage.
Les conduites d’eau de l’Oued Fodda, Algérie 1936
Les conduites d’eau de l’Oued Fodda
Franchissement
d’une portée de 18m. La portée est franchie sans dommages et sans
fuites grâce à la mise en œuvre d’une précontrainte longitudinale.
Plusieurs batteries de vérins plats assurent la compression de la
conduite entre ses culées fixes. Ces conduites d’eau, soumises à deux
séismes, celui d’Orléansville avant l’indépendance et d’El Asnam après,
les ont supportés sans dommages graves et ont pu poursuivre leur
service.
Moule de préfabrication d’un tuyau
Le pont de Luzancy 1941-1946
Assemblage des voussoirs en éléments de poutres
Mise en place des premiers voussoirs avec une poutre de lancement en bois en 1942. Poids d’un voussoir élémentaire environ 2,5 tonnes.
Mise en place de la travée centrale après la guerre, avec un nouveau dispositif de lancement imaginé par Eugène Freyssinet.
L’élément central du pont, de 39 m de longueur,
pèse 90 tonnes
Le pont de Luzancy
(Entreprise Campenon Bernard)
Entouré de disciples gagnés à sa foi en l’avenir de la précontrainte, Eugène Freyssinet va consacrer les dernières années de sa vie à faire de son invention une réalité mondiale.
En 1952 est créée la Fédération Internationale de la Précontrainte, devenue récemment la Fédération Internationale du Béton (FIB).
5 Ponts sur la Marne, 1947 - 1951
Pont d’Esbly en cours de construction.
Ces
5 ponts, qui franchissent la Marne à Ussy, Anet, Trilbardou, Changis et
Esbly, tous semblables, d’une portée de 74 m, furent réalisés par
Campenon Bernard sous la responsabilité de Jean Chaudesaigues, selon le
principe du pont de Luzancy.
Les éléments constitutifs des 5 ponts furent préfabriqués en série dans une seule usine.
-
La Société Technique pour l’Utilisation de la Précontrainte (STUP) voit le jour en 1943. Filiale de Campenon Bernard, son objet est : « la mise en valeur, la défense, l’exploitation des procédés nouveaux dont Monsieur Freyssinet est l’inventeur ».
Conseil de la STUP et de Campenon Bernard, entouré de disciples gagnés à sa foi de l’avenir de la précontrainte, Eugène Freyssinet consacre les dernières années de sa vie à faire de son invention une réalité mondiale.
La Société Technique pour l’Utilisation de la Précontrainte « STUP » accueille des centaines de stagiaires français et étrangers, qui viennent y apprendre le béton précontraint et la pensée d’Eugène Freyssinet. En 1955, la STUP est à la tête d’un réseau d’une cinquantaine d’agents répartis sur les cinq continents. Son bureau parisien est l’une des plus belles pépinières d’ingénieurs de toutes origines.
Yves Guyon commence la rédaction de quatre ouvrages théoriques sur le béton précontraint qui ont rendu possible le développement de la précontrainte à l’étranger et resteront pendant plusieurs décennies la bible de l’ingénieur.
Yves Guyon
(croquis de Jean Montagnon)
Prototypes d’ailes volantes en béton précontraint, 1949
Eugène
Freyssinet n’avait jamais songé à faire voler le béton grâce à la
précontrainte mais les Avions BREGUET ont fait voler des ailes volantes
en béton précontraint grâce à Eugène Freyssinet.
Eugène Freyssinet : « Il y a quelque temps, deux ingénieurs des Avions Breguet, Messieurs Brocard et Bruner, vinrent me demander de les aider à construire des ailes d’avion en béton précontraint… J’avoue que ma première impression fut que j’avais affaire à des fous… En quelques heures de travail, prenant modèle sur mes matériels de 1933 (ceux de la Forclum), je pus définir les méthodes de construction des moules permettant le coulage, autour de cordes à piano tendues, de mortiers semblables à ceux de Montargis (1), à une échelle encore plus petite… Ces méthodes ont permis aux avions Breguet de réaliser en peu de temps des ailes impeccables qui ont résisté à tous les essais imposés par les services de réception… » (2).
Jean Brocard et Georges Bruner : « Le 9 février 1949, une première aile en béton précontraint subit avec succès un essai statique en flexion. Son poids n’était que de 15 % supérieur à celui d’une aile métallique de construction traditionnelle, mais les temps de fabrication se réduisaient dans le rapport de 3,4 à 1 pour une série de cinquante ailes, de 5 à 1 pour une série de cinq cents » (3).
Ces ailes volantes en béton précontraint
étaient destinées à une bombe planante, le Breguet 910, qui devait
pouvoir être chargé d’une tonne de mélinite. Il mesurait 4,80 m de
longueur et 4 m d’envergure, pouvait atteindre 800 km/h depuis une
altitude de 5000 m avec une portée de 50 km.
La fabrication envisagée de quatre cents engins fut arrêtée en 1954 du fait du manque de fiabilité du système de téléguidage.
(1) Bétons à très haute résistance.
(2) Conférence prononcée par Eugène Freyssinet pour son jubilé
scientifique le 21 mai 1954, publiée dans la revue Travaux de Juin
1954.
(3) « Le béton précontraint, matériau de construction
aéronautique ». Article paru dans « Techniques et Science Aéronautique
N° 5, 1953.
Trois viaducs sur l’autoroute Caracas-La Guaira,
Venezuela, 1951 – 1953
Portée des arcs : 152 m, 136 m, 138 m.
Un cintre unique a permis la réalisation successive des 3 viaducs.
La partie centrale du cintre, construite au fond de la vallée, est mise en place.
Les trois arcs coulés, la partie centrale du cintre est descendue pour être utilisée à la construction d’un autre viaduc.
Barrage à voûtes multiples d’Erraguène sur l’oued Djen – Djen,
Algérie, 1955 – 1961
Barrage à voûtes multiples d’Erraguène sur l’oued Djen – Djen
L’ouvrage
d’une hauteur de 81m et d’une longueur en crête de 510m, comporte 12
voûtes de 35m de portée chacune entre axes des contreforts.
Les talons en aval des contreforts sont mis en compression par des butées actives munies de vérins plats. Les voûtes toriques, d’une épaisseur décroissante de la base au sommet, sont précontraintes. Elles stabilisent les contreforts sans qu’il y ait besoin de butons transversaux.
Un des ouvrages les plus remarquables de l’Entreprise Campenon Bernard.
La voûte extra plate et sans piliers de la Basilique souterraine de Lourdes 1956 – 1958
La voûte extra plate et sans piliers de la Basilique souterraine de Lourdes
Longueur
: 200m. Largeur : 81m. Hauteur : 10m au dessus du maître autel. La
couverture en béton précontraint est supportée par 29 arcs à béquilles.
La basilique peut accueillir 20 000 pèlerins.
Consulté par les Architectes de la Basilique souterraine de Lourdes qui devait comprendre une voûte extra plate sans piliers (sauf ceux de la Foi), Eugène Freyssinet imagine en 15 minutes le futur ouvrage en s’inspirant de deux de ses réalisations antérieures : les hangars d’Orly et le pont d’Esbly.
L’ouvrage étudié ensuite par Jean Chaudesaigues et réalisé par Campenon Bernard fut, à quelques détails près, celui qu’il avait conçu.
Eugène Freyssinet à propos de cet ouvrage :
«Du point de vue technique, on pourrait au moins tripler l’échelle, ce qui permettrait de mettre plus de 300 000 personnes … Une voûte de 500 m de portée, surbaissée au 1/6ème, avec un rayon à la clé de 420 m, n’impose en effet au béton, sous son poids propre, que des contraintes de 50 kg/cm2 s’il s’agit d’une calotte sphérique et de 100 kg/cm2 s’il s’agit de cylindres ».
Pont de Gladesville, Australie, 1962 – 1964
Record du monde de portée.
L’ouvrage comprend 4 arcs contigus de 305 m de portée, record du monde de l’époque. Les arcs sont constitués de voussoirs préfabriqués posés sur un cintre déplacé transversalement pour permettre l’exécution successive des 4 arcs contigus. Le décintrement des arcs est réalisé grâce à des vérins plats.
L’œuvre d’Eugène Freyssinet
L’œuvre
d’Eugène Freyssinet procède au départ d’une intuition et d’une
conviction : le béton, malgré ses déficiences, peut et doit devenir le
matériau de construction par excellence.
En 57 ans d’un combat, parfois solitaire, pour faire la connaissance du matériau, lui interdire de manifester ses faiblesses et le faire travailler au maximum de ses possibilités, Eugène Freyssinet aura légué à ses successeurs :
- L’idée de précontrainte et 3 procédés pour comprimer durablement le béton : pré-tension, post-tension, vérin plat.
- Et aussi et surtout de multiples applications de la précontrainte :
- - Enceintes en béton rendu étanche par la précontrainte (réservoirs, enceintes de centrales nucléaires),
- - Préfabrication industrielle des ponts,
- - Préfabrication des poutres et poteaux en béton précontraint,
- - Réparation et renforcement des ouvrages par la précontrainte.
Au nombre des voies ouvertes doivent également figurer le cintre réutilisable, la vibration et l’étuvage du béton ; autant de manifestations du génie inventif du grand ingénieur que fut Eugène Freyssinet.
L’ensemble des voies ouvertes par Eugène Freyssinet a constitué une révolution dans l’art de construire qui a fait du béton dont les constructeurs se défiaient au début du 20e siècle, le premier des matériaux de construction.
Les spécialistes nous assurent qu’il gardera encore très longtemps cette position éminente sous sa forme traditionnelle ou sous la forme des nouveaux bétons.