Des boucles de levage pour manutentionner des éléments préfabriqués

Avant d’utiliser un accessoire de levage, réalisez un examen d’adéquation. Cet examen obligatoire consiste à vérifier que l’accessoire est approprié :

• à l’appareil de levage,
• aux travaux à effectuer,
• aux charges à lever,
• à l’ergonomie des postes de travail.

Cet accessoire doit être utilisé conformément à la notice d’instructions du fabricant. L’examen abordera notamment les points suivants :

• la conformité de l’accessoire (marquage, notice, attestation) ;
• les caractéristiques de la charge (poids, dimensions, centre de gravité) ;
• la résistance des points d’accrochage aux efforts transmis par l’accessoire ;
• la compatibilité de l’accessoire de levage avec les points d’accrochage de la charge, avec l’appareil de levage et les contraintes particulières du site ;
• les angles d’élingage et la longueur des brins permettant de présenter la pièce dans sa configuration souhaitée ;
• les règles d’utilisation et les conditions de mises au rebut. Généralement, les boucles de levage sont incorporées aux éléments en béton armé qui seront intégrés à des ouvrages : poteaux, poutres, voile en béton armé, prédalles, éléments de façade préfabriqués.

Pour ce qui concerne les escaliers préfabriqués, il est recommandé d’incorporer des dispositifs spécifiques, afin de prévenir les risque de chute par accrochage dans les boucles de levage.

Lorsqu’un élément préfabriqué est levé en quatre points par des élingues, il faut considérer les cas les plus défavorables :

• 2 brins supportent toute la charge (cas général) ;
• 4 brins supportent la charge si l’on utilise un palonnier équipé d’un dispositif d’équilibrage de la charge sur les brins.

Dans le cas le plus général, si les efforts sont répartis sur deux brins, chacun d’eux supporte un effort égal à la moitié du poids de l’élément, majoré d’un coefficient qui est fonction de l’angle fait par les deux brins, dit angle d’élingage.

Le graphique ci-dessous indique le coefficient majorateur en fonction du rapport h/D où « h » est la hauteur d’élingage et « D » la distance entre les points d’attache sur l’élément préfabriqué. L’angle maximal d’élingage conseillé est de 60°.

Les boucles de levage sont réalisées avec des armatures en Fe E 235.

Qualité de l’acier

L’acier doit être doux et non écroui, de caractéristiques au moins égales à celles de l’acier Fe E 235. L’acier Fe E 22 et l’acier à haute adhérence sont à proscrire en raison de leurs caractéristiques inadaptées à cet usage. Aucune boucle ne doit être réalisée en fer rond d’un diamètre inférieur à 10 mm lorsqu’il s’agit d’acier Fe E 235 (selon le CCTG Marchés Publics, Fascicule n° 65).

Façonnage

Le façonnage doit être exécuté par enroulement à faible vitesse autour d’un mandrin de diamètre adapté à celui du rond. Cette fabrication présente des risques par temps froid (température inférieure à 5°C) et est interdite sous 0°C.

Le diamètre intérieur de façonnage de la boucle ne doit pas être inférieur à 4 fois le diamètre de l’acier utilisé. Enfin, si « r » est le rayon de courbure de la section de crochet de levage en contact avec la boucle, on doit avoir :

0,30 D < r < 0, 50 D

Lorsque les boucles sont prévues pour des éléments préfabriqués longs (poutres, par exemple), incorporer ces pièces en oblique afin de tenir compte de l’angle des élingues par rapport à la verticale et réduire ainsi les efforts sollicitant les boucles.

Mise en œuvre

La longueur d’ancrage dans l’élément préfabriqué, déterminée selon les règles du béton armé, doit figurer sur les plans. Elle doit tenir compte de la résistance limitée du béton jeune (environ 100 daN/cm² - soit 10 MPa ou 100 bars - à la compression et 10 daN/cm² - soit 1 MPa ou 10 bars - à la traction lors du démoulage). Proscrire les boucles jumelées.

Précautions élémentaires garantissant un bon ancrage :

• ne pas mettre de produit de démoulage sur les aciers ;
• solidariser les boucles à l’armature principale ;
• implanter les boucles avec précision et bien les fixer avant bétonnage, pour garantir un enrobage correct par le béton.

Le dépassement de la boucle de levage par rapport au nu du béton de l’élément préfabriqué et son diamètre de façonnage doivent être au minimum nécessaire au passage du crochet de l’appareil de levage.

Le mode de levage prévu doit être indiqué sur les plans BA et connu par tous les responsables et opérateurs, car les boucles ont été calculées en fonction de ce choix.

Il sera notamment précisé :

• s’il y a lieu d’utiliser des élingues ou des palonniers, avec leurs caractéristiques respectives ;
• l’âge et la résistance minimale du béton au moment du démoulage ;
• les dimensions des crochets, manilles ou autres apparaux devant passer dans les boucles ;
• le mode opératoire pour amener les éléments préfabriqués de la position horizontale à la position verticale ou inversement, si cette manœuvre de relevage est nécessaire.
• Le poids et les dimensions de l’élément seront indiqués sur l’élément.
• Les boucles seront peintes d’une couleur vive pour un repérage facile.

Un élément préfabriqué est couramment manipulé plusieurs fois : démoulage, ragréage, stockage, transport, stockage chantier et pose. Il est donc important de bien organiser les stockages afin d’éviter des manutentions supplémentaires.

Il faut prendre soin d’éviter tout endommagement ou pliage des boucles au cours des différentes phases et particulièrement lors du stockage.

Les conditions de stockage doivent être définies : les charges agissant sur les bétons jeunes peuvent entraîner des déformations de fluage irréversibles et aléatoires.

Le façonnage de la boucle et sa sollicitation par le crochet de levage réduisent sa résistance de 20 %.

Les efforts de levage peuvent entraîner une majoration dynamique supérieure à 25 %.

La résistance et la position des boucles doivent être prévues en fonction de l’emploi des élingues. ll ne faut, en aucun cas, compter sur le coefficient de sécurité pour faire des manœuvres anormales : secousses, mauvais élingage, etc.

Si l’on ajoute les efforts supplémentaires dus au vent, à la force centrifuge pendant l’orientation de la grue et aux tractions obliques, les efforts générés peuvent approcher la limite de rupture.

Les manœuvres de grue doivent être réalisées en douceur, les élingues devant être tendues avant de lever un élément (microvitesse).

Lors du démoulage, les efforts risquent d’être majorés selon les produits de démoulage employés et la méthode utilisée. Dans certains cas, on peut dépasser la limite élastique des boucles. Il est donc nécessaire de définir des dispositions spéciales pour assurer le démoulage en sécurité, réduire l’effet de ventouse et d’en informer les opérateurs.