25 mars 2024
Camion sur un pont
Pixabay
De nombreux ponts présentent des capacités portantes limitées et sont néanmoins exposés au passage de véhicules en fortes surcharges pouvant conduire à des désordres graves, voire un effondrement brutal de la structure. Avec les outils de pesage en marche, il est possible de détecter et quantifier les surcharges, et de prendre les dispositions nécessaires.
Cet article écrit par Bernard Jacob professeur à l'Université Gustave Eiffel et Roland Abou Directeur du département ouvrages d'art au Cerema Infrastructures de transports et matériaux a été publié initialement dans la revue TEC.

 

Le rapport sénatorial de 2019 consacré à la sécurité des ponts et des ouvrages d’art [1] a fait l’objet d’un rapport de suivi de ses recommandations remis le 15 juin 2022 au Sénat2. S’il constate une hausse des financements affectés aux ponts routiers de l’Etat, il estime "que les moyens déployés ne sont pas à la hauteur des enjeux pour enrayer la spirale de dégradation des ponts gérés par les collectivités territoriales".

 

De plus, il réévalue entre 30000 et 35000 ouvrages le nombre de ponts en mauvais état structurel posant des problèmes de sécurité et de disponibilité, bien au-dessus des 25000 estimés en 2019. 

 

SITUATION DES OUVRAGES D’ART ET IMPACT DES GRANDES SURCHARGES

Les (très) grandes surcharges (50 % et plus) sont susceptibles d’endommager gravement, voire de provoquer l’effondrement de certains ouvrages d’art, anciens ou à capacité portante réduite. Ces ouvrages peuvent avoir été dimensionnés pour des charges nettement inférieures à celles d’aujourd’hui, ou avoir perdu une partie de leur résistance par vieillissement: réaction de gonflement, fluage ou retrait du béton, perte de précontrainte ou rupture d’armature, corrosion d’aciers, fissuration par fatigue, etc. Les effondrements de ponts au passage de grandes surcharges ne sont heureusement pas fréquents, mais souvent dramatiques.

Sur la période 2018-2020, on peut citer, hors Europe, le Tittle Bridge au Canada, dont le treillis métallique construit en 1950 et sur le point d’être remplacé, s'est effondré au passage d’un camion grue de 80 t. En Europe, le pont d’Annone, franchissant l’autoroute Milan-Lecco en Italie et constitué d'une travée cantilever en béton dégradée datant de la fin des années 1960, s'est effondré en 2016 au passage d’un poids lourd chargé à 108 t, alors qu'il n'était pas autorisé aux transports exceptionnels (au delà de 44 t), faisant un mort.

En France évidemment, il convient de mentionner le pont suspendu de Mirepoix (Tarn-et-Garonne), datant de 1935, limité à 19 t, et son effondrement le 8 novembre 2019 au passage d’un véhicule chargé à 51 t. En outre, on peut citer au moins deux cas d’accidents évités de peu en France depuis 2 ans: le franchissement du pont de Touzac, un pont similaire à celui de Mirepoix, limité à 16 t, par un poids lourd de 40 t en janvier 2022, et le pont de Ravi, un petit arc en béton sur la route d’accès à Super-Bagnères, en décembre 2022, par un poids lourd de 90 t. Dans les deux cas, des dégradations importantes ont été constatées sur les ouvrages.

 

Effondrement du pont de Mirepoix-sur-Tarn en 2019 suite à une surcharge - Wikimedia Commons

 

LES SOLUTIONS DE DÉTECTION DES SURCHARGES

Les surcharges critiques pour les ouvrages d’art concernent les essieux pour les effets locaux, les groupes d’essieux ou séquences d’essieux rapprochés pour les effets semilocaux et les poids totaux ou accumulation de poids de plusieurs camions pour les effets globaux, selon la portée des ouvrages. Il est donc important d’identifier ces différentes surcharges en fonction du type de pont à surveiller et des détails critiques. À noter que la précision de la pesée n’est pas un critère majeur: grâce aux coefficients partiels de sécurité, aux coefficients de majoration dynamique, et aux extrapolations appliquées pour définir les charges de calcul, les surcharges susceptibles de dégrader brutalement un ouvrage sont d’au moins 25 à 50 % au-dessus des limites prévues, et les risques d’effondrement apparaissent plutôt au-delà de 100 % de surcharge.

Les systèmes de pesage en marche, développés depuis les années 1960-1970, ont fait de grands progrès depuis 2000. Ils utilisent soit des capteurs installés dans la couche de roulement de la chaussée, en dehors des ponts, qui mesurent les forces d’impact des roues et essieux, soit des capteurs fixés sous les dalles ou poutres de ponts (extensomètres, capteurs à cordes vibrantes, etc.), qui mesurent des déformations au passage des camions, à partir desquelles sont calculés les charges réelles (pesage par pont instrumenté). 

Essai de dispositif de pesage dynamique - Cerema

Pour la détection des grandes surcharges, une précision de 10 à 20 % sur les poids totaux et 20 à 25 % sur les poids d’essieux est suffisante, soit des classes B(10) à D+(20) selon les spécifications (COST323, 1999) 3. En effet, il n’est pas nécessaire d’avoir des systèmes certifiés par la métrologie légale, uniquement requis pour la verbalisation automatisée de surcharges sur l’ensemble des ouvrages d’art à risques.

Le système doit toutefois comporter un dispositif de prise de vue, déclenché par la mesure d’une grande surcharge, et permettant d’identifier a posteriori le véhicule et son propriétaire. De tels systèmes permettent d’équiper 2 voies de circulation pour des coûts de l’ordre de 100000 €. En outre, et notamment avec les systèmes de pesage par pont instrumenté, il est possible d’obtenir une prestation sans investissement matériel, pour environ 20 % de ce coût par an. Ces coûts restent très faibles par rapport à ceux induits par les dommages aux ouvrages.

 

POLITIQUES DE PRÉVENTION DES GRANDES SURCHARGES SUR LES PONTS

La réduction générale des surcharges courantes passe par des contrôles, dont l’efficacité dépend de leur fréquence et des pénalités effectives. La mise en œuvre, en France et en Europe, de la présélection des surcharges à l’aide de systèmes de pesage en marche en amont des aires de contrôle et la révision des pénalités ont permis d’augmenter significativement l’efficacité des contrôles et de contenir globalement les surcharges. La mise en œuvre à venir du contrôle-sanction automatisé des surcharges à l’aide de systèmes de pesage en marche certifiés permettra de maîtriser encore mieux les surcharges, avec des contrôles permanents et entièrement automatisés.

Cependant, ces dispositifs resteront limités à certains itinéraires (grands axes routiers). Pour les ponts, le principe repose sur l’admonestation des opérateurs ou propriétaires de véhicules en grande surcharge. Dans le cas où une surcharge de plus de 30, 50 voire 100% est détectée, bien au-delà de la marge d'incertitude de l’appareil de mesure (même s'il n'est pas légalement certifié), l’autorité compétente peut envoyer un courrier de mise en garde mentionnant la suspicion de grande surcharge et les pénalités encourues si l’infraction s’avérait caractérisée. Les faits ne seraient plus seulement qualifiés de contravention (art. R422-4 C. de la route, dépassement de charge limite), sanctionée d'une amende de quelques centaines d'euros, mais de délits selon le code pénal:

  • Destruction de bien d’autrui (art. 322-3) et tentative de destruction de bien d’autrui (privé ou public, art. 322-4), tous deux punis jusqu’à 5 ans de prison et 75000 € d’amende
  • Mise en danger de la vie d’autrui par violation délibérée d’une obligation de prudence ou de sécurité légale ou réglementaire (art. 223-1), punie jusqu’à 1 an de prison et 15000 € d’amende;
  • Et en cas d’accident grave avec décès, homicide involontaire par maladresse, imprudence, inattention, négligence ou manquement à une obligation de prudence ou de sécurité légale ou réglementaire (art. 2216), puni jusqu’à 3 ans de prison et 45 000 € d’amende.

Si la collectivité ou le maître d’ouvrage porte plainte, notamment en cas de récidive ou de dégâts causés à l’ouvrage, le procureur de la République peut ouvrir une information judiciaire et le tribunal requérir les peines pénales mentionnées ci-dessus.

A titre d’illustration, la métropole de Toulouse a fait installer, avec le soutien du Cerema, un dispositif de détection des surcharges à l’abord du pont de Gagnac fin 2021. En un an, 6 600 poids lourds ont été détectés en surcharge (2,53 % du total), dont 827 à plus de 45 t, 191 à plus de 50 t et 22 à plus de 65 t. En outre; 677 essieux ont été détectés à plus de 14 t, dont 22 à plus de 18 t. 

 



1 - Chaize, P. & Dagbert, M. (2019), Rapport d’information sur la sécurité des ponts n°609, Sénat, session 2018-19.
2 - Longeot, J-F. & Belin, B. (2022), Rapport d’information (droit de suite), Sécurité des ponts : face au « chantier du siècle », l’urgence d’une politique plus ambitieuse, Sénat.
3 - COST323 (1999), Spécifications européennes du pesage en marche des véhicules routiers, EUCOCOST/323/8/99, LCPC, Paris, août, 66 pp.
4 - La surcharge moyenne au poids total en France est d'environ 6%, et 90% des surcharges sont à moins de 10% au-dessus de la limite.