Assainissement du Viaduc de Sembrancher

Assainissement des ouvrages d'art | Voie normale
Dans le cadre du suivi des infrastructures ferroviaires, le département Infrastructure a comme mission d’évaluer l’état et la conformité des ouvrages d’art. En raison de son importance et de son ampleur, le viaduc de Sembrancher représente un élément majeur, car il permet la liaison du Val de Bagnes à la ligne historique du Martigny-Orsières.

Objectifs

Le gestionnaire de l’infrastructure a défini plusieurs objectifs qui sont :

– Définir l’état actuel (Inspection de l’ouvrage et recensement des dégâts).
– Vérifier la conformité aux normes et à la législation actuelle.
– Evaluer la pérennité de l’ouvrage.
– Etablir la stratégie d’assainissement et d’investissement.

Dans ce contexte, un bureau d’ingénieurs spécialisé en ouvrage d’art a été mandaté pour réaliser l’analyse de la structure porteuse de l’ouvrage.

Un Viaduc historique

La première partie du 20ème siècle fut marquée par le développement toujours plus important de l’énergie hydroélectrique en Valais. En raison de la construction du barrage de Mauvoisin et avec la volonté de développer l’accessibilité à la station de Verbier, les chemins de fer du Martigny – Orsières (MO) ont décidé d’agrandir leur réseau en direction du village du Châble. Le prolongement de la ligne du MO fut inauguré en 1953. Le Viaduc de Sembrancher est l’ouvrage le plus important du projet car il permet d’enjamber la rivière la Dranse et la route internationale du Grand St-Bernard pour se raccorder directement à la gare de Sembrancher. Le projet fut réalisé par l’ingénieur Alexandre Sarrasin, et la construction par l’entreprise Besson et Vadi à Sion. Depuis sa mise en service, l’ouvrage a subi plusieurs assainissements. Les principaux sont ceux des années 1990. Le viaduc est considéré comme un ouvrage d’importance régionale selon l’inventaire des biens culturels.

370m de béton armé

La structure du viaduc est en béton armé. Avec ses 370 mètres, il franchit la Dranse avec un arc de 50 mètres d’ouverture pour une flèche en clé de voûte de 12 mètres. On trouve sur cet ouvrage un seul arc constitué d’une section rectangulaire pleine. Le restant du viaduc est composé de 19 travées entre lesquelles plusieurs joints de dilatation viennent s’intercaler. Les séparations obtenues divisent l’ouvrage en plusieurs systèmes de poutres continues sur cinq appuis d’environ 60 mètres de long. Les piles de l’ouvrage, aussi bien que celles situées sur l’arc, sont de section rectangulaire et possèdent la même largeur que le tablier.

Le Viaduc aujourd'hui

Pour déterminer l’état de l’ouvrage, une inspection avec un recensement des dégâts et une campagne d’investigation (sondages et essais des matériaux) ont été réalisée. Cette approche nous permet d’avoir une vue globale des dégradations et des pathologies du viaduc. Dans son ensemble, nous pouvons considérer que l’ouvrage est dans un état satisfaisant. Les désordres principaux sont :

  • Présence d’une réaction alcali des granulats au stade de développement dans le tablier.
  • Carbonatation importante dans les consoles (risque de corrosion élevée).
  • Fers apparents, corrodés et éclats du béton principalement dans les consoles.
  • Joints de dilatation détériorés.

Les consoles transversales du tablier et les joints de dilatation sont le talon d’Achille de l’ouvrage. Pour pérenniser la structure porteuse, il est essentiel de les assainir rapidement.

Analyse statique et sismique

Le bureau d’ingénieurs a analysé la conformité de la structure aux normes SIA 269 «Maintenance des structures porteuses». La vérification statique permet de déterminer les insuffisances à la sécurité structurale (résistance) et à l’aptitude au service (aspect et déformation). Deux éléments révèlent un déficit structurel mais ne représentent pas de danger à court terme pour la sécurité de l’ouvrage qui sont :

  • Insuffisance de résistance sur 2 piles courtes au cisaillement
  • Insuffisance locale de l’arc au cisaillement

Dans son ensemble, nous pouvons conclure que l’ouvrage n’a pas de carence statique. Le renforcement des insuffisances constatées doit être traité lors de l’assainissement de la structure.

Pour la vérification au tremblement de terre, le passage de la route du Grand-St-Bernard sous le viaduc est un élément essentiel pour déterminer l’aléa sismique. Cet axe routier est considéré comme une life line (axe principal de secours) ce qui implique que le viaduc doit résister à des efforts sismiques plus importants. Après vérification de la structure, la résistance minimale de l’ouvrage est atteinte. Des renforcements sismiques pour atteindre les exigences d’une structure neuve sont disproportionnés conformément à la norme SIA 269.

Pourquoi envisager un tel projet

En fonction de l’état, des interventions nécessaires pour mettre en conformité l’ouvrage et de la durée d’utilisation restante souhaitée, une étude a été réalisée pour déterminer si les investissements liés à l’assainissement sont proportionnés. Pour cela, le bureau d’ingénieurs en collaboration avec le département infrastructure a réalisé un concept d’intervention préliminaire. Les travaux principaux consistent au remplacement des consoles et de l’étanchéité du tablier par la mise en place d’un béton à haute performance (BFUP). Ce matériau permet de reconstruire la géométrie de l’ouvrage avec les mêmes épaisseurs (8 cm d’épaisseur pour les consoles) et d’étancher la structure pour stopper la dégradation du tablier. Les renforcements statiques avec des tissus de carbone et l’assainissement des dégâts mineurs ont été également pris en considération.
Après analyse, l’étude de proportionnalité montre que l’investissement avec le concept d’assainissement projeté et une durée d’utilisation de minimum de 30 ans a une efficacité d’intervention de maintenance élevée.
Nous pouvons conclure qu’au vu de son état structurel et statique, l’assainissement de l’ouvrage est la solution la plus pérenne, la plus économique et la plus pragmatique.

Perspective: 50 ans d'exploitation supplémentaire

Le viaduc de Sembrancher est actuellement un ouvrage dans un état acceptable. Cependant, au vu des dégradations un assainissement à court terme est nécessaire pour conserver son état. Les travaux permettront de prolonger la vie de la structure porteuse sur une durée au minimum de 30 ans voire de 50 ans.
Les prochaines étapes sont une étude approfondie des variantes d’assainissement avec une analyse multicritère pour déterminer le choix d’assainissement. Une collaboration avec le service cantonal du patrimoine sera réalisée en amont pour incorporer les contraintes esthétiques et de conservation de la structure, car il est bon de rappeler que le pont est un ouvrage classé au patrimoine d’importance régionale. La mise à l’enquête publique est projetée pour les années 2025-2026 et les travaux durant l’été 2028.

Planification

L’avant-projet est en cours de finalisation, et le projet de mise à l’enquête pourra débuter dès le début de l’année 2024. L’objectif est de soumettre le projet à l’Office Fédéral des Transports dès la fin de l’année 2024 pour une mise à l’enquête publique sur 2025-2026. Nous espérons recevoir une décision d’approbation des plans / permis de construire en fin d’année 2026 au plus tard, afin d’être en mesure de débuter les travaux dès le printemps 2027. Les travaux se dérouleront sur une année et auront un impact important sur l’exploitation ferroviaire, puisque cette dernière devra être interrompue sur l’axe Sembrancher – Le Châble durant plusieurs mois. Une organisation minutieuse permettra de minimiser les impacts sur le trafic ferroviaire notamment, et de mettre en service le projet dès le début de l’hiver 2027.

Étape n°1

2024

Projet de mise à l’enquête

Étape n°2

2025-2026

Procédure d’approbation des plans – mise à l’enquête publique

Étape n°3

2026

Réception de la décision d’approbation des plans – autorisation de construire

Étape n°4

Printemps 2027

Début des travaux

Étape n°5

Hiver 2027

Mise en service

Les partenaires

du projet

Infrastructure

Sollertia

Office Fédéral des Transports

Canton du Valais