Stabiliser la pose des éléments préfabriqués lourds sur le chantier en phase provisoire

Que vous soyez maçon, élingueur, conducteur d’engins, chef de chantier, conducteur de travaux ou en bureau d'études, vous utilisez régulièrement toutes sortes d'éléments préfabriqués lourds : escaliers, gradins, poutres, poutres voiles, panneaux de façade pleins (incluant allèges et acrotères), cadres, tuyaux de grandes dimensions...

Tous ces produits préfabriqués sont destinés à réaliser des ouvrages en béton avec une finition d’excellente qualité.

Ils sont adaptés à toutes sortes d'ouvrages à géométrie contrainte qui exigent des opérations de coffrage longues et complexes : poutres perchées, escalier à géométrie complexe, panneaux de façades suspendus, etc.

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

Les points de vigilance de cette solution technique sont les suivants :

• risques consécutifs à la détérioration ou à la mauvaise conception du préfabriqué (arrachement des ancrages, mauvaise qualité du béton, détérioration lors des manutentions...) ;
• retombée de la charge liée à la déficience des appuis ou de la stabilisation provisoire (sous-estimation des efforts, largeur d’appui insuffisante, effort parasite...) ;
• chute de hauteur des travailleurs (lors du chargement/déchargement, de la pose...) ;
• écrasement et heurts suite à un stockage inadapté ou une manutention inappropriée (défaut d’élingage, de coordination...).

Description des éléments préfabriqués lourds

Chaque élément comprend des ancres de levage (inserts noyés dans le béton) et des aciers de liaison (ou armatures en attente) insérés sur les côtés pour assurer la liaison avec les différentes parties d’ouvrage qui lui sont liées.

Selon sa nature, la pose s’exerce sur un plan vertical ou horizontal.

Normes et tolérances dimensionnelles admissibles

Chaque élément répond à des normes et à des avis techniques spécifiques. Exemples :

• panneaux de façade de grande dimension : norme NF P10-210, en application du DTU 22.1 « Murs extérieurs en panneaux préfabriqués » ;
• escaliers monoblocs en béton : norme NF EN 14843, en application du DTU 21 « Exécution des ouvrages en béton ».

Le bureau d’études de structure est le mieux placé pour regrouper tous les éléments de décision. L'intégration des phases provisoires dans le calcul des structures entre dans son processus de conception.

Il est donc nécessaire d’analyser les points suivants.

Éliminer ou réduire les contraintes extérieures pouvant peser sur la pièce préfabriquée non clavetée

Le blindage des terres doit être indépendant de ces pièces préfabriquées. En aucun cas, elles ne peuvent être utilisées comme blindage ou protection contre l'effondrement.

La stabilité provisoire est calculée pour reprendre l'effort au vent d'une vitesse de 85 km/h. Au-delà de cette valeur, il faudra délimiter un périmètre interdisant la présence des opérateurs à proximité des panneaux non clavetés.

Les modes opératoires et les dispositions qui évitent les chocs ou leurs effets néfastes, notamment en cas d’activité de bétonnage à proximité, sont définis par le concepteur en collaboration avec l’utilisateur.

Vérifier les contraintes spécifiques sur les appuis

Si les appuis sont constitués de poteaux, de poutres, de voiles ou de poutres voiles, le concepteur doit :

• vérifier les conditions de résistance des appuis (sections, durcissement du béton) ;
• prévoir des armatures de renfort et/ou des étaiements pour les phases transitoires ;
• reporter ces indications sur les plans ainsi que les hypothèses de charges correspondantes ;
• vérifier les flèches transversales que peuvent prendre ces poutres sous les efforts de chantier ;
• adapter en conséquence la stabilisation provisoire des éléments et indiquer, sur les plans, les dispositions à prendre.

Le bureau d’études chargé du calcul des supports attachera une attention toute particulière à cette disposition constructive.

La coordination entre les différents acteurs est essentielle.

L’entreprise fournit au fabricant les plans des éléments porteurs et leurs armatures en attente, le mode de mise en œuvre choisi et l'ordre d’avancement de pose, les charges de chantier (verticales, horizontales, statiques et dynamiques,) les moyens de contreventement prévus et leurs caractéristiques.

Le fabricant étudie le sens de pose, le plan de calepinage des pièces préfabriquées, leur contreventement provisoire et les détails des éléments singuliers de l’ouvrage (réservations traversantes, inserts, porte-à-faux, aciers de liaison).

Le bureau d’études consolide l’ensemble des informations liées à la tenue de la structure et met à jour ses plans de coffrage en vérifiant la tenue de l’ensemble, y compris pendant les phases provisoires.

Le calcul de l'étaiement qui sert de contreventement est réalisé avec une attention particulière. Lors de la pose, certains éléments préfabriqués offrent une prise au vent très importante et n’opposent aucune résistance aux efforts horizontaux.

Avant la pose, prévoir des dispositifs de protection contre les chutes de hauteur

• Postes de travail en hauteur concernés : mise en place de la pièce préfabriquée sur le plan de travail, fixation du contreventement, retrait des élingues de manutention, mise en place des coffrages de liaisonnement ou de réservations, mise en place des aciers de liaison, coulage du béton de clavetage.
• Moyen d'accès sécurisés : par plate-forme élévatrice mobile de personnel (PEMP) et, selon les cas, par coffrages-outils spécifiques, tours d’étaiement, échafaudages roulants ou plates-formes adaptées.
• Lors de la préfabrication, incorporer dans la pièce préfabriquée un maximum d’éléments : les inserts destinés au support de garde-corps (à noyer dans la masse du béton) et les arrêts de coffrage.

Les aciers de liaison sont conçus par le fournisseur pour une mise en œuvre simple et sécurisée.

Mettre en place à la grue les éléments préfabriqués, équipés de leurs contreventements, sur un support d’accueil préparé ; ils sont maintenus par la grue jusqu’à leur stabilisation complète, soit par simple effet gravitaire, soit au moyen de dispositifs d’ancrage et de stabilisation (cornières, pattes équerres, rails guide, étais, l’ensemble étant dimensionné selon la géométrie de la pièce).

Assurer une bonne coordination des différents acteurs pour éviter les ordres contradictoires et limiter les risques de heurt, écrasement, coincement.

Le poseur, qui bénéficie d’une parfaite vision du poste de travail, est affecté à la commande de la grue par le moyen de communication adapté. Le grutier se réfère à un interlocuteur unique. Pour les pièces longues, le guidage peut être accompli par un tiers.

Les aciers de liaison rapportés seront réduits au minimum, avec une bonne protection des armatures en attente noyées dans la pièce.

Réaliser le clavetage dans l’ordre et le délai indiqués au plan de coffrage, en respectant les charges de chantier prévues (personnel, quantité et nature du matériel).

Vérifier :

• la présence des garde-corps (si des inserts sont prévus) ;
• la présence du dispositif de prévention des chutes de hauteur (en l'absence de support intégré de garde-corps) ;
• l’intégrité des pièces préfabriquées (selon les tolérances prévues) et des éléments de support (poteaux, plancher, étaiements).

Retirer les éléments de stabilisation provisoire uniquement si la stabilité des pièces préfabriquées est effective selon les préconisations du bureau d’études.

Réaliser ce retrait :

• en évitant les risques liés au travail en hauteur ;
• de plain-pied pour les éléments de petite hauteur ;
• à partir d’une PEMP ou d’un échafaudage roulant pour les grandes hauteurs (desserrage des stabilisateurs préalablement suspendus à une grue).

Les solutions de retrait de l’étaiement sont préconisées dans la notice d’instructions du fournisseur.

Les accessoires de levage sont soumis aux vérifications réglementaires prévues par l'arrêté du 1^er mars 2004 :

• la vérification à la mise en service à l'état neuf ;
• la vérification périodique annuelle.

Voir aussi la fiche Produits préfabriqués lourds - Mise en œuvre et stabilité en phase provisoire