Planchers à poutrelles béton et entrevous : sécuriser la pose

Les planchers en poutrelles béton sont adaptés aux chantiers de rénovation ou de construction neuve : travaux d'extension, bureaux, bâtiments tertiaires, établissements recevant du public (ERP) ou maisons individuelles (vide sanitaire, planchers chauffants, acoustiques, etc.).

Les poutrelles en béton sont des éléments porteurs utilisés conjointement avec des entrevous (ou hourdis), intercalés entre les poutrelles, avec ou sans béton coulé en place, pour la construction de systèmes de planchers.

Les poutrelles autoportantes assurent la résistance finale du système de plancher, indépendamment de tout autre élément.

Lorsque les poutrelles ne sont pas autoportantes, une dalle de répartition est coulée en place sur toute la surface du plancher (afin de répartir les charges concentrées sur les nervures ou d'assurer la résistance à la flexion de la dalle entre les nervures). Elle peut servir de table de compression (recouvrant partiellement ou totalement la surface du plancher).

Pour réunir ces éléments porteurs, le chevêtre sert d’appui aux poutrelles interceptées par une trémie. Il repose soit sur un mur ou une poutre, soit sur un groupe de poutrelles juxtaposées. Des armatures de chevêtre pré-assemblées et standardisées peuvent en faciliter la réalisation.

Lorsque le plan de pose est respecté, que l'organisation du travail est correcte et que toutes les mesures de prévention sont mises en œuvre, ces éléments préfabriqués améliorent les conditions de travail des opérateurs et réduisent les risques liés à la co-activité et à l’encombrement sur le chantier.

Lors de la pose, les points de vigilance sont les suivants :

• retombée de la charge lors du levage : accessoire de levage inadapté, défaut d’élingage de la charge, palette d’entrevous décerclée ou mal équilibrée (absence de protecteur de sécurité équipant la fourche lève-palette) ;
• chute de poutrelles et d'entrevous posés : profondeurs d’appui insuffisantes, sous-estimation des efforts, effort parasite, ruine de l'appui, de poutrelles ou d'entrevous…
• chute de hauteur des travailleurs : lors du chargement / déchargement, des opérations d'étaiement, de la pose, suite à rupture ou chute d'entrevous (liée à l’absence d’utilisation de panneaux de répartition de charges sous les pieds de l’opérateur ou consécutif au ripage de poutrelles mal calées…) ;
• ruine du plancher : défaut d'étude ou d'exécution de l’étaiement (non-respect du plan d’étaiement, matériel défectueux, non contreventé…), défaut de fabrication, détérioration lors des manutentions, surcharges sur l’étaiement ou le plancher (pendant les opérations de bétonnage), enlèvement prématuré de l’étaiement…
• coupures ou perforations par les armatures en attente (aux extrémités des poutrelles). ;
• troubles musculo-squelettiques (dos, lombaires) liés aux postures contraignantes et répétitives du port de poutrelles en béton et d'entrevous.

La coordination entre les différents acteurs est essentielle.

L’entreprise fournit au fabricant les éléments suivants pour la commande du plancher : situation géographique du chantier (zone de sismicité…) ; situation du plancher dans l’ouvrage (vide-sanitaire, plancher haut de sous-sol, d’étage intermédiaire, de toiture-terrasse…) ; mode d’étaiement (pose avec ou sans étai) ; surcharges d’exploitation ; plancher neuf ou réhabilitation ; plans, coupes, façades, descriptif des travaux pour la définition des ouvrages d’appui du plancher, les chevêtres pour les trémies et les renforts en fonction des charges localisées à supporter (cloisons, escaliers…).

Le plan de pose est établi par le fabricant ou le bureau d’études de l'entreprise, accompagné d’un document de synthèse avec nomenclature des poutrelles, entrevous, aciers et volume de béton à mettre en œuvre. Il précise le sens d’avancement de la pose, la distance de l’axe de la première poutrelle par rapport à la rive et la distance entre les axes des poutrelles.

S'il est établi par le fabricant, le bureau d’études doit l’intégrer dans les plans d’exécution du chantier.

Ce plan est validé par l’entreprise et la maîtrise d’œuvre avant livraison du plancher.

Avant la pose, prévoir des protections collectives contre les chutes de hauteur :

• sur les éléments porteurs du chantier (voiles et poutres en béton, voiles maçonnés…) ;
• en périphérie des trémies (escalier…) ;
• sur les plates-formes de travail prévues (échafaudages, plates-formes individuelles roulantes…).

Ces équipements de protection collective sont utilisés par le gros œuvre. Les plates-formes de travail sont sécurisées et équipées de garde-corps d'une résistance aux efforts appropriée (NF EN 13374+A1, décembre 2018).

Avant de poser les poutrelles, réaliser et maintenir des arases parfaitement propres et à niveau (pour garantir un bon positionnement des poutrelles et éviter leur pianotage).

Poser les poutrelles sur les éléments porteurs, soit sans étais (si les poutrelles sont prévues pour cela), soit sur les files d’étais (indiquées sur le plan de pose).

Effectuer la pose des poutrelles par le dessous, à partir de deux plates-formes de travail en hauteur. Proscrire la pose par des opérateurs positionnés en haut des éléments porteurs.

Utiliser un appareil de levage adapté au poids important des poutrelles en béton (de 15 à 30 kg par mètre linéaire).

Fixer les crochets de l'élingue en deux points proches des extrémités et lever en position horizontale.

• Poutrelles en béton précontraint : élingage en cravate autour de la poutrelle.
• Poutrelles en béton armé : fixer les crochets directement sur les nœuds des raidisseurs à treillis proches des extrémités.

Poser des gabarits pour obtenir le bon écartement et le calage des poutrelles.

Une étiquette sur la poutrelle indique le type et la longueur.

L’appui minimal de la poutrelle ne doit pas être inférieur :

• à 5 cm sur un mur en maçonnerie ;
• à 2 cm sur une poutre béton ou un voile béton.

À défaut, mettre en place une lisse de rive le long de l’appui. L’amarrage de l'étai de rive au mur permet d’obtenir une parfaite tenue de l’appui de rive provisoire.

Si la poutrelle est trop courte (pour respecter cette distance de 2 cm), utiliser un étrier de reprise des charges afin de ramener les efforts sur les aciers du chaînage : ajouter des armatures longitudinales complémentaires (selon les instructions du bureau d’études et le type de poutrelles) et mettre en place une lisse de rive le long de l’appui.

Si l'appui est sur une poutre noyée dans l’épaisseur du plancher, ancrer les aciers longitudinaux des poutrelles de 8 cm minimum au-delà des aciers de la poutre. Le diamètre des armatures passant sous les fils de précontrainte de la poutrelle ne doit pas être inférieur à 14 mm.

Règles d'étaiement des poutrelles

L'étaiement est mis en place après la pose des poutrelles (sauf pour les poutrelles BA de grande longueur : possibilité de mise en place avant les poutrelles, suivant le plan de pose).

Suivre le plan de pose du fabricant :

• 1 file centrale d’étais (poutrelles BA et BP) ;
• 2 files d’étais (situées au 2/5e et 3/5e de la portée pour les poutrelles BP, au 1/3e et 2/3e de la portée pour les poutrelles BA).

Les étais sont correctement dimensionnés et mis en œuvre par des personnes compétentes afin d’éviter tout risque d’effondrement :

• utiliser des étais NF équipés de trépieds et de fourches à poutrelle ;
• des poutrelles normalisées (en aluminium, bois ou matériau composite) ;
• une plate-forme individuelle roulante légère pour le travail en hauteur (PIRL) ;
• et veiller au contreventement des files d’étais et à la résistance du support d’appui. Des semelles de répartition sous les platines d’appui des étais sont parfois nécessaires.

Positionner la lisse d’appui en contact avec la sous-face des poutrelles, sans les soulever. Une lisse d’appui positionnée trop bas peut provoquer des contraintes supplémentaires préjudiciables aux poutrelles.

Entrevous en polystyrène expansé avec languettes passant sous les talons des poutrelles : poser une planche de répartition horizontalement entre le dessus des lisses d’appui et les languettes polystyrène. Cela limitera l’écrasement de la languette lors du coulage de la dalle de répartition. Largeur de la planche : entre 20 et 25 cm.

Positionner les palettes au plus près de la zone de pose des poutrelles.

Prévoir un appareil de levage de charges : grues à tour type GMA (surplombant la totalité de la zone de travail) ou chariots élévateurs.

Vérifier l'état des accessoires de levage et la charge maximale d’utilisation (CMU sur la plaque d’identification). Vérification générale périodique réalisée chaque année par une personne qualifiée.

Utiliser une fourche lève-palettes. Proscrire les sangles, chaînes ou câbles passant à l’intérieur de la palette en bois. En cas de levage d’une palette déhoussée ou décerclée, équiper la fourche d’un protecteur de sécurité périphérique (suppression du risque de chute d’un entrevous pendant la manutention).

Déposer les palettes sur des surfaces adaptées à la réception des matériaux. Ne déposer aucune palette sur les poutrelles, même étayées (poids d'une palettes d’entrevous : entre 1 et 1,5 tonne).

Utiliser un transpalette pour le transfert horizontal des palettes d’entrevous.

Réaliser la pose des entrevous sans prendre appui directement dessus

La résistance des entrevous est calculée pour des efforts statiques. Elle ne tient pas compte des efforts dynamiques amenés par la circulation des opérateurs. Cette résistance est de :

• 150 daN pour les entrevous de coffrage simples (polystyrène expansé, fibre de bois moulés, matériaux de synthèse) ;
• 200 daN pour les entrevous de coffrage résistants (béton, terre cuite) ;
• 250 daN pour les entrevous porteurs (béton, terre cuite).

Adéquation des poutrelles et entrevous

• Surfaces propres et planes des appuis.
• Réaliser l’appui sur toute la largeur des feuillures : supérieur à 15 mm.
• Entrevous jointifs : aucun vide.
• Découper avec précision les entrevous d’extrémité qui nécessitent un ajustement.
• Serrer l'ensemble des poutrelles et entrevous : aucun jeu entre les composants.

Pose par le dessous

• À partir d’une plate-forme de travail de hauteur adéquate équipée de garde-corps périphériques (PIRL, PIR).
• Adaptée aux entrevous de coffrage simples (polystyrène expansé, fibre de bois moulés, matériaux de synthèse).
• Deux opérateurs pour les hauteurs courantes sous plancher : le premier approvisionne les entrevous au second qui les pose.
• Avantage de cette méthode : suppression du risque de chute de hauteur lié à l’appui direct de l’opérateur sur les entrevous.
• Risques : montées/descentes répétitives de la plate-forme de travail.

Pose par le dessus

• Risque de chute de hauteur entre deux poutrelles : mettre en place, dès que possible, des panneaux ou madriers en bois (largeur minimale 50 cm entre l’opérateur et les poutrelles ou les entrevous posés), afin de répartir le poids de l’opérateur sur plusieurs poutrelles ou entrevous.
• Mettre mise en place, au fur et à mesure, un treillis soudé sur l’ensemble de la surface d’entrevous posée (résistance supplémentaire à la surface de circulation).

Le plan de pose définit le nombre de poutrelles et les armatures à mettre en place dans le chevêtre. Relever les aciers inférieurs de la poutre-chevêtre à 45° près des appuis. Réaliser leur pliage au-delà de l’axe de la première poutrelle d’appui du chevêtre.

Obturer totalement la trémie par le dessous au moyen d’un panneau reposant sur un matériel d’étaiement correctement stabilisé. L'équiper d’une trappe d’accès si nécessaire. Il sert à la fois de moyen d’accès au plancher (par incorporation d’une échelle dans la trappe), de protection collective contre le risque de chute de hauteur, de support pour la fixation des joues de coffrage des chevêtres et de la rive de dalle en béton.

Certaines charges concentrées nécessitent des dispositions spéciales qui doivent être obligatoirement analysées par le bureau d’études.

Reprise d’une charge parallèle aux poutrelles

Les poutrelles peuvent être jumelées ou triplées sous la charge. Disposer des aciers de répartition à intervalles réguliers perpendiculairement aux nervures dans la dalle de compression.

Le nombre de poutrelles et la section des aciers de répartition sont déterminés en fonction de la charge ramenée sur le plancher.

Reprise d’une charge perpendiculaire aux poutrelles

Utiliser un ferraillage complémentaire placé sur des entrevous surbaissés.

La section des armatures à mettre en place est déterminée en fonction de la charge ramenée sur le plancher.

Garantir une bonne mise œuvre du béton autour des armatures. Dans le cas des dalles de répartition d’épaisseur minimale, caler le treillis soudé à mi-épaisseur. Sur certains produits, des bossages sur les hauts des entrevous constituent un calage pour enrober correctement le treillis soudé.

Couler la dalle de répartition en une seule opération, uniformément à partir des appuis vers le milieu des travées.

Épaisseur minimale :

• 4 cm au-dessus des entrevous de coffrage résistants (béton, terre cuite) ;
• 5 cm au-dessus des entrevous de coffrage simples (4 cm si la surface des entrevous est nervurée transversalement suivant l’avis technique du procédé).

Éviter les surcharges ponctuelles de béton (risque de rupture des entrevous, de flexion des poutrelles ou de poinçonnement des entrevous PSE sur les poutrelles d’étaiement).

Respecter le délai de durcissement du béton avant le retrait des étais

Le durcissement du béton est de 28 jours. Ce délai peut être ramené à 7 jours en cas d’utilisation d’un béton spécifique (mise en place d’étais dits « de séchage », dont la répartition est précisée par le bureau d’études).

Commencer le retrait des étais par les niveaux supérieurs et descendre vers les niveaux inférieurs.

Le chargement des planchers par les matériaux des corps d’état secondaires ne peut avoir lieu, au plus tôt, que 28 jours après le coulage de la dalle de répartition du dernier niveau.