Palplanches : mesures de prévention pour leur mise en œuvre

Les palplanches sont des profilés le plus souvent métalliques que l'on enfonce dans le sol pour la construction de toutes sortes d'ouvrages définitifs (confortement de digue, barrage, quai, écluse, protection de berges, mur de soutènement, parafouille pour empêcher un écoulement d'eau, etc.) ou d'ouvrages provisoires (écran d'étanchéité, blindage de fouille, tunnel, stabilisation de talus…).

Avant exécution des travaux, effectuez une visite de reconnaissance sur le site afin de visualiser les contraintes inhérentes au projet.

Reconnaissance sur le site

Certains lieux sont plus sensibles (racines des arbres, enrochement, réseaux électriques…) ; ils nécessitent une étude de sol et de l'environnement mitoyen : contexte géologique, hydrogéologique, sismique, etc.

Résistance et stabilité de l’ouvrage

L'étude géotechnique détermine les solutions techniques en fonction des contraintes. Elle porte notamment sur la stabilité du mur de soutènement, la stabilité au glissement et au renversement, la résistance des parois métalliques, la résistance du massif interne, les risques d'érosion interne (renard hydraulique dans les barrages, par exemple) et les conditions de mise en fiche (selon le matériel utilisé).

Choisir les palplanches

Le type et le profil de palplanche doit permettre le fonçage à travers différentes couches de sol jusqu’à la profondeur requise :

• des profils fortement résistants à la flexion sont requis pour les rideaux classiques (en U, en Z, rideaux composés) ;
• des profils plats pour des rideaux fermés ;
• des palplanches spéciales pour une enceinte (angles, coins cornières, raccords…).

Ces calculs de dimensionnement intègrent les contraintes du chantier et le mode opératoire.

Étanchéité du mur

Les déplacements en tête augmentent rapidement avec la hauteur de fouille. Positionner un cadre de tête ou des liernes (poutres métalliques pour lier les palplanches) de manière à limiter les risques d'écartement.

Définir le mode d'exécution des terrassements

Le mode opératoire va pallier essentiellement deux risques liés à :

• l'écoulement d’eau.
  Le phénomène d'érosion interne présente des risques d’ensevelissement pour les opérateurs ou peut conduire à la ruine de l’ouvrage. Augmenter la fiche, utiliser un rabattement de nappe au moyen de puits filtrants et procéder éventuellement à un étanchement du fond de fouille.
• la purge.
  En site terrestre, le terrassement mécanique à l’intérieur de l’enceinte à l’aide d’une pelle hydraulique ne permet pas d’enlever les matériaux comprimés à l’intérieur des profilés et la purge est exécutée par un opérateur. Pour éviter les risques d'ensevelissement ou de choc avec l'engin, adapter un fer cureur au bras de la pelle ou adapter le phasage des travaux (terrassement mécanique puis purge par l’opérateur).

Stockage

La zone de stockage des palplanches doit être plane et propre pour protéger les serrures des profilés et ne pas déformer l’acier. Si les palplanches sont utilisées par paires, assurer un bon calage pour éviter leur désenclenchement.

Dispositifs de préhension, accessoires de levage

La manutention et la mise en fiche de ces pièces souvent très longues et pesantes nécessitent une attention particulière et des accessoires spécifiques pour éviter leur chute.

• Pour les manutentions horizontales : adapter les dispositifs de préhension à la charge.
• Pour les manutentions verticales : utiliser des moyens de levage spécifiques permettant de soulever les palplanches en position horizontale pour les mettre en fiche (le plus souvent verticalement) et intégrant un système de décrochage des palplanches à distance (pour éviter la chute des opérateurs).

Des accidents mortels consécutifs au décrochage intempestif de la palplanche ont été observés avec les systèmes de décrochage à distance. Il faut veiller à ce qu’il soit parfaitement enclenché avant tout levage. Il faut être très rigoureux sur l’entretien de ce type de matériel.

Privilégier des pinces de manutention spéciales ou, si c'est impossible, une nacelle élévatrice (pour le décrochage/accrochage des manilles).

En cas de vent ou d'un danger à proximité, guider les palplanches en pied à l’aide d’une corde.

Choix de l'appareil de manutention

Engins de levage. Les mécanismes élévateurs (levage, relevage et télescopage) doivent être munis de freins ou de dispositifs équivalents capables d’arrêter la charge et l’appareil, quelle que soit leur position. La descente de la charge n'est autorisée qu'à deux conditions : présence d'un limiteur de vitesse et usage du frein nécessitant l’intervention d’un machiniste pendant toute la durée de la descente.

Manutention lors de la mise en fiche. Afin d'éviter tout risque de chute des charges, soit vous utilisez une grue de service pour la manutention et la mise en position de pose (la palplanche étant au préalable stabilisée en attendant sa mise en fiche), soit des modes opératoires ont été définis pour éloigner les salariés de la zone d’exposition aux risques et vous veillez au respect de ces consignes.

La vérification de ces engins de levage et accessoires est obligatoire, avant mise en service, lors de la remise en service, puis périodiquement. L’appareil est adapté à la nature des travaux et il est utilisé conformément à la notice du fabricant.

Sécuriser l'opération de mise en fiche-enclenchement

Le guidage des palplanches garantit une mise en place correcte du rideau en évitant le dévers des profilés (non-verticalité dans le plan du rideau), le faux-aplomb des profilés (non-verticalité dans le plan perpendiculaire au rideau).

Mode d'assemblage. Les gabarits de guidage, à un ou deux niveaux, sont constitués de deux poutres horizontales parallèles appelées moises (6 fois la largeur des paires de palplanches + 1,50 m). Elles guident les palplanches lors de l’enfoncement, servent de support de fixation du calage latéral de la première palplanche, constituent la matérialisation de l’implantation du rideau. Elles servent de plate-forme de travail pour la vérification de la verticalité, l'enclenchement des palplanches, et de zone de circulation des salariés. Le guide ne peut être fixé directement sur le rideau de palplanche par soudure, il ne supporterait pas les vibrations du fonçage.

Prévenir le basculement. Le guide est stabilisé au besoin par des contre-poids en béton solidement fixés.

Prévenir les chutes de hauteur. Les moises sont équipées de garde-corps rigides et de plinthes. Exceptionnellement, sous certaines conditions, on peut tolérer un garde-corps souple ou une ligne de vie (opérateurs munis de harnais par une longe norme EN 354 ne tolérant pas une chute supérieure à 0,50 m).

L'accès à la plate-forme est adapté au lieu de fonçage. Si l'on utilise un guide en hauteur, il se fait au moyen d'une échelle munie de garde-corps. Un panneau de danger « Chute de hauteur » est apposé. Des voies d’accès pour les piétons sont aménagées.

L'enclenchement de la palplanche dans la serrure de celle déjà fichée a un triple but : fournir un guidage au cours de l’enfoncement, solidariser les palplanches et réaliser l’étanchéité du rideau. Il existe deux méthodes :

• soit l'emboîtement est réalisé à distance des palplanches à l'aide d'un enclencheur, système simple pouvant s’adapter sur différents profils par changement du drapeau ;
• soit on applique la technique dite de mise en fiche « à la ficelle » : effectuer au préalable une enture de la serrure de la palplanche à mettre en œuvre, et utiliser des cordes liées à la palplanche à l’aide de manille automatique pour guider celle-ci au droit de celle déjà fichée.

Lors de ces manutentions, ne pas rester sous les charges.

Mener cette opération sous la surveillance d’une personne compétente et formée.

Toujours vérifier la présence de ligne électrique à proximité et respecter les distances de sécurité. Au besoin, matérialiser les zones dangereuses.

Il existe plusieurs méthodes pour mettre en place des palplanches :

• Le vibrofonçage (vibrations) est plus rapide et présente moins de nuisances sonores qu’un battage, mais peut dégrader les bâtiments voisins.
• La presse hydraulique (vérins) est idéale à proximité de bâtiments, présente peu de nuisances sonores, mais son rendement est plus lent.
• Le battage (à percussion) est efficace dans les terrains durs, son rendement est moyen, et il présente de fortes nuisances sonores pour le voisinage. Il peut endommager parfois les palplanches.

Dans certains cas, il faut stabiliser l'engin de battage avant d'enfoncer les palplanches, notamment si le terrain est mauvais ou en raison de fortes pluies.

Vérification du matériel

La vérification générale périodique des engins de fonçage-battage est obligatoire dans les 12 mois précédant l'utilisation.

À chaque utilisation, vérifier : le blocage des jambes de force, l’état des glissières, la fixation des lests de vibrofonçage, l’état des flexibles hydrauliques, les câbles électriques, l’état du casque de battage, du martyr et du mouton.

Changer le martyr chaque fois que l’écrasement devient irrégulier et ne permet plus la transmission uniforme de l’énergie de battage. Surveiller le centrage du casque.

Stockage du matériel

Aucun appareil de fonçage ou de battage ne doit être abandonné en tête de palplanche. Il est déposé ou stocké soit dans des berceaux prévus à cet effet, soit dans un lieu propre permettant d’assurer sa stabilité.

Toujours suivre les consignes du constructeur pour les conditions d’utilisation et l’entretien.

Cette opération pouvant entraîner des ruptures de pièces ou des chutes d'éléments matériels, elle doit être menée sous la surveillance d’une personne compétente et formée. Éloigner le personnel étranger aux opérations.

Protection du bruit : une obligation pour l'employeur

Quel que soit la méthode et le type d'engin utilisés, le bruit est très élevé. Une cartographie des niveaux sonores permet d’identifier tous les salariés exposés. L'employeur a l'obligation d'informer les travailleurs et de choisir avec eux des protecteurs individuels contre le bruit (PICB) : bouchons, casques…

Valeurs limites d'exposition au bruit et port de protecteurs individuels

• Au-dessus de 80 décibels (dB) pour une valeur d'exposition moyenne quotidienne, ou d'un niveau de crête de 135 dB pour une exposition instantanée, l’employeur doit mettre à disposition des travailleurs des protecteurs individuels contre le bruit (PICB), bouchons, casque, et informer les salariés sur les risques, les résultats des mesures et l’usage des protecteurs individuels. Un examen audiométrique préventif, réalisé par le médecin du travail, est proposé.
• Au-dessus de 85 dB (valeur d'exposition moyenne) ou d'un niveau de crête de 137 dB, l’employeur doit mettre en œuvre un programme de mesures de réduction d’exposition au bruit, signaler les endroits concernés (bruyants) et en limiter l’accès, contrôler l’utilisation effective des PICB.
• Au-dessus de 87 dB (valeur d'exposition moyenne) ou d'un niveau de crête de 140 dB, l’employeur doit déterminer les causes de l'exposition excessive et adopter des mesures de protection immédiates. Toutes les mesures de prévention et de protection doivent être prises pour éviter l'exposition à de tels niveaux sonores.

L’utilisation d’écrans phoniques, de capotage (encoffrement acoustique des machines) ou de techniques comme le lançage (jet d'eau sous pression pour ameublir le sol) qui améliorent l'enfoncement des palplanches, permettent de réduire le bruit à la source ou d'en limiter la portée.

Les travailleurs dont l'exposition au bruit dépasse 80 dB, bénéficient d’un examen audiométrique préventif réalisé par le médecin du travail, ou à sa demande.

Le fonçage de palplanches, notamment à l’aide de moutons thermiques, nécessite souvent une double protection en cumulant des bouchons et un casque antibruit pour atteindre le niveau de protection requis.

Le recépage consiste à découper la tête des profilés de manière à les aligner. Au-dessus de 20 cm, un examen des relevés d’enfoncement est nécessaire, afin de vérifier que la fiche prévue a été atteinte.

La découpe des métaux au chalumeau (oxycoupage), réalisée par une personne qualifiée, respecte toutes les précautions nécessaires :

• calage des bouteilles d’oxygène et d’acétylène en position verticale,
• vérification de l’état de marche du chalumeau,
• port des équipements de protection individuelle (lunettes ou masque, gants…),
• présence d’extincteurs.

Techniquement, la tête du profilé est stabilisée par des points d’attache et maintenue par l’engin de levage jusqu’à sa découpe complète. On procède ensuite au meulage (ou ébarbage) de la partie découpée

La plate-forme de travail, située entre 1 m et 1,30 m sous le niveau final de découpe, est munie de garde-corps et de plinthes.

En fin de chantier, l'arrachage des palanches est d'autant plus difficile qu'elles ont pu subir des dégradations (détérioration du pied lors du battage, sable et rouille dans les serrures, altération par un séjour prolongé dans le sol).

Cette opération est réalisée au moyen d'un engin d'arrachage (vibrateur, arracheur…) conçu et adapté à l'ouvrage : profil et longueur des palplanches, caractéristiques du sol, méthode de battage, etc.

Un revêtement lubrifiant à l'intérieur des serrures réduit les frottements.

En l'absence de courbe de battage, le choix de la première palplanche est important. Possibilité de renforcer la tête des barres pour faciliter l'arrachage.

La traction doit être réalisée dans l’axe du profilé.

Respecter les valeurs limites de charge pour les engins d’arrachage et les grues données par les fabricants.

Surdimensionner les pièces d’attaches (crochets, écrous…) et procéder régulièrement à leur inspection (cassure, cristallisation…).

Retenir les écrous par des goupilles de sûreté.

Voir aussi la fiche Palplanches : mesures de prévention pour leur mise en oeuvre