Dans le contexte actuel de développement rapide de la construction industrielle et des grands projets d'infrastructure, l'utilisation d'éléments préfabriqués lourds (tels que les dalles précontraintes en double T, les poutres de très grande portée, les panneaux muraux géants et les modules de centrales nucléaires) est devenue courante. Ces éléments ont permis un gain considérable en termes d'efficacité de la construction et un contrôle accru de la qualité des projets. Cependant, chaque mouvement de ces mastodontes, notamment lors du levage, a un impact sur la sécurité de l'ensemble du chantier.

Le système d'ancrage de levage Le choix du système d'ancrage est crucial au sein de cette chaîne de sécurité. Un mauvais choix peut endommager les composants, retarder le projet, voire provoquer des accidents catastrophiques. Face à la multitude de produits d'ancrage disponibles sur le marché et à la complexité des conditions de travail, comment faire un choix éclairé, sûr et économique ?

Avant de faire un choix, nous devons être ceux qui connaissent le mieux le composant. Les informations clés comprennent :

1. Poids et centre de gravité des composants : Il s’agit des données les plus cruciales. Non seulement le poids total doit être connu, mais la position du centre de gravité doit également être clairement définie sur les plans afin de garantir une répartition équilibrée des contraintes lors du levage et d’éviter tout renversement.

2. Résistance du béton : La capacité portante du système d’ancrage est directement liée à la résistance du béton. La résistance initiale (résistance au démoulage) et la résistance de calcul de l’élément au moment du levage doivent être clairement définies.

3. Dimensions et forme de l'élément : s'agit-il d'une poutre élancée, d'une dalle large ou d'un élément de forme irrégulière ? Cela détermine les possibilités et le nombre de points de levage.

4. Répartition des armatures : Les ancrages doivent être harmonieusement intégrés au treillis d’armatures interne de l’élément afin d’éviter tout conflit. Des plans détaillés de la disposition des armatures sont indispensables.

Les méthodes courantes de levage et d'ancrage comprennent les suivantes :

(JE) Ancrage avec pièces encastrées

L'utilisation de pièces encastrées est une méthode d'ancrage courante pour le levage d'éléments préfabriqués. Les propriétés des matériaux et les calculs de construction de ces pièces doivent être conformes aux normes nationales en vigueur. Lors de la production des éléments préfabriqués, les ancrages doivent être encastrés avec précision, conformément aux exigences de conception, afin de garantir que leur position et leur nombre répondent aux besoins du levage. La capacité portante des pièces encastrées doit être calculée rigoureusement pour satisfaire aux contraintes dans les différentes conditions de travail lors du levage. Par exemple, lors de la fixation de grues à tour, d'étais temporaires et d'autres équipements aux éléments préfabriqués, le positionnement des pièces encastrées doit être déterminé par des calculs de contraintes.

(II) Ancrage avec boulons traversants

Pour certains éléments de murs préfabriqués, des boulons traversants peuvent être utilisés pour l'ancrage. Lors de la fabrication de ces éléments, il convient de prévoir des trous traversants et de prévoir les mesures de renforcement nécessaires à cet endroit. Le diamètre et la position des boulons traversants doivent être rigoureusement définis conformément aux exigences de conception afin de garantir la fiabilité de l'ancrage.

(III) Ancrage avec écrous ou boulons encastrés

Les écrous ou boulons encastrés constituent une autre méthode d'ancrage couramment utilisée. Cette méthode présente l'avantage d'un levage aisé et de la possibilité de choisir la méthode appropriée en fonction des normes du produit. Lors de la préfabrication des composants, les écrous ou boulons encastrés sont pré-intégrés à ces derniers, garantissant ainsi un positionnement précis. Lors du levage, un outil de levage spécifique, relié à l'équipement de levage, agit de concert avec les écrous ou boulons encastrés pour assurer un levage stable des composants.

L'association des informations relatives aux composants avec le type d'ancrage nécessite une évaluation systématique des cinq points suivants :

1. Capacité portante et coefficient de sécurité

* Limite rouge absolue : La charge de travail nominale du système d’ancrage doit être supérieure au poids du composant qu’il supporte.

* Effets dynamiques : Le facteur dynamique lors du levage (généralement de 1,5 à 2,5, voire plus) doit être pris en compte dans le calcul de la charge de conception.

* Coefficient de sécurité : Choisissez des produits certifiés présentant un coefficient de sécurité élevé (généralement ≥ 4:1 ou 5:1). N’utilisez jamais de produits non conformes ou contrefaits.

2. Mode de défaillance – Le béton est essentiel

Un excellent système d'ancrage est conçu de sorte que la plastification de l'acier (tige de levage ou ancrage) précède la rupture du béton. Ainsi, en cas de surcharge, on observe un signe avant-coureur de déformation et d'allongement de l'acier, plutôt qu'une rupture fragile due à l'effondrement soudain du béton. Il est donc indispensable de procéder à des calculs de rupture du cône de béton.

3. Nombre et disposition des points de levage

* Principe de base : Assurer un levage en douceur du composant et une répartition uniforme des contraintes à chaque point de levage.

* Quantité : En fonction du poids et de la forme du composant, 2, 4 points de levage ou plus sont généralement nécessaires.

* Agencement : La ligne reliant les points de levage doit passer par le centre de gravité du composant, et l’angle entre cette ligne et le plan horizontal (angle d’élingue) ne doit généralement pas être inférieur à 60°. Plus l’angle est petit, plus la contrainte sur le point de levage est importante.

4. Facilité d'installation et reproductibilité :

* Jetables ou réutilisables : les ancrages encastrés sont généralement jetables, tandis que certains outils de levage spécialisés sont réutilisables, ce qui nécessite une analyse coûts-avantages.

* Rapidité d'installation : Dans les grands projets, un ancrage rapide améliore considérablement l'efficacité.

5. Impact à long terme sur les composants :

* Visibles : Les manchons filetés internes encastrés peuvent être obturés après la levée, sans incidence sur l’esthétique du bâtiment. Les ancrages apparents peuvent nécessiter une découpe ultérieure, ce qui complexifie les procédures et augmente les coûts.

* Impact sur les performances structurelles : les ancrages encastrés ne doivent pas affaiblir les sections critiques du composant ni interférer avec les câbles de précontrainte.

Le choix d'un système de levage et d'ancrage pour des éléments préfabriqués lourds ne se résume pas à choisir « celui qui est le plus esthétique », mais constitue un processus de décision technique rigoureux et systématique. Il est nécessaire de partir des caractéristiques des éléments, de bien comprendre les principes des différentes méthodes d'ancrage et de formuler un jugement global fondé sur les principes de sécurité, d'économie et d'efficacité.

N'oubliez pas que le système de levage et d'ancrage est essentiel pour assurer la continuité du projet et la sécurité de tous les intervenants. Y consacrer des efforts supplémentaires est la meilleure garantie pour le bon déroulement de l'ensemble du projet et la sécurité de chacun.