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1 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Béton BPE / Béton PRAD Mixte Acier-Béton/Mixte Bois-Béton.

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1 1 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Béton BPE / Béton PRAD Mixte Acier-Béton/Mixte Bois-Béton

2 2 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS LAnalyse Cycle de Vie est un nouvel outil au service des maitres douvrage, maitres dœuvre, ingénieurs et architectes qui souhaitent évaluer la qualité environnementale de leur patrimoine douvrages ou optimiser la conception de leur futur projet selon une approche globale de dimensionnement intégrant les aspects techniques, économiques et environnementaux. LAnalyse Cycle de Vie a été appliquée au cas concret dun pont courant en béton (Passage Supérieur en Dalle Précontrainte : ouvrage de référence) représentatif du patrimoine des ouvrages dart routiers et autoroutiers français. Lensemble des données relatives à louvrage a été inventorié et collecté avec le plus de précision possible afin détablir un bilan matières et énergies complet et couvrir la totalité des facteurs liés à lensemble du Cycle de Vie de louvrage pendant toute sa durée dutilisation. Lagrégation des flux dinventaire et leur traduction en Impacts Environnementaux ont été menées en conformité avec le référentiel normatif actuel. LACV a ensuite été appliquée à 3 solutions alternatives : PRAD Mixte Acier/Béton Mixte Bois/Béton.

3 3 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS ETUDE PREALABLE

4 4 ANALYSE DU CYCLE DE VIE DUN PONT EN BETON Exemple dapplication pour un pont courant ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

5 5 OBJECTIF DU GUIDE T87 ET CHAMP DE L ÉTUDE Le guide présente de manière pédagogique la démarche à suivre pour établir lAnalyse de Cycle de vie (ACV) dun pont courant en béton. Louvrage, représentatif du patrimoine,est un PSDP (Passage Supérieur à Dalle Précontrainte) à deux travées avec culées sur pieux et pile sur semelle. Lanalyse couvre lensemble des étapes du cycle de vie, sur une durée de vie de 100 ans, de lensemble de louvrage y compris ses équipements : Production des matériaux, des engins et des matériels Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie Sans prendre en compte les impacts du trafic circulant sur louvrage, ni les terrassements routiers hors remblais contigus aux culées. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

6 6 ÉTAPES DE LA DÉMARCHE ACV 1.Définition des frontières du système et de lunité fonctionnelle 2.Réalisation du bilan des flux entrants et sortants : les entrants : consommations de ressources naturelles, deau et dénergie à chacune des étapes du cycle de vie. les sortants : émissions dans leau, dans lair et dans les sols, ainsi que les déchets produits à chaque étape. 3. Détermination des impacts environnementaux par agrégation des différents ICV (Inventaire des Cycles de vie) 3 ÉTAPES SUCCESSIVES ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

7 7 Lunité fonctionnelle, associée à une durée (Durée de Vie Typique) se décompose en : une unité de produit une unité de fonction une unité de temps Lunité fonctionnelle choisie pour lanalyse est un pont en béton de type PSDP (unité de produits) qui assure le franchissement dune autoroute (unité de fonction) par des véhicules pendant une durée dutilisation de 100 ans (unité de temps). Nota: Les interactions entre louvrage et son environnement, ainsi que les impacts potentiels de louvrage sur son environnement (faune, flore, paysage et patrimoine douvrage situés à proximité) pendant les deux étapes importantes de la vie de louvrage (sa construction et son utilisation), ne sont pas considérés dans cette analyse. Lanalyse nintègre pas non plus la pertinence de louvrage ou de son intérêt stratégique par rapport à dautres solutions constructives ou dautres types dinfrastructures de transport. PRESENTATION GENERALE DE LACV UNITÉ FONCTIONNELLE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

8 8 Consommation des ressources naturelles Entrant Méthode de calcul Evaluation environnementale de louvrage Système Sortant Émission dans lair Émission dans leau Émission dans le sol Déchets Consommation deau Consommation dénergie Indicateurs environnementaux PRESENTATION GENERALE DE LACV SYNOPTIQUE DÉVALUATION ENVIRONNEMENTALE DUN OUVRAGE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

9 9 PRESENTATION GENERALE DE LACV FLUX ENTRANTS ET SORTANTS ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

10 10 CARRIÈRES Calcaire, argile, granulats … RAFFINERIE Gazole, huiles … CIMENTERIE Ciments ACIÉRIE Acier USINE ÉLECTRIQUE Electricité SITES DIVERS DE FABRICATION DES CONSTITUANTS DES DIVERS MATERIELS ET ENGINS NÉCESSAIRES POUR LE CHANTIER ET POUR LOUVRAGE CENTRALE BPE Bétons ATELIER ARMATURIER Armatures USINES DIVERSES DE FABRICATION DES ENGINS ET MATÉRIELS DE CHANTIER ET MATÉRIAUX NÉCESSAIRES POUR LE CHANTIER ET POUR LOUVRAGE CHANTIER CENTRES DE VALORISATION ET DE RECYCLAGE DES MATÉRIAUX TRANSPORT PAR CAMION PRESENTATION GENERALE DE LACV SITES DE FABRICATION INTÉGRÉS DANS LE SYSTÈME ÉTUDIÉ ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

11 11 EAU EXTRACTION DES MATIÈRES PREMIÈRES CONSOMMABLES Fabrication, transport CONSOMMABLES Fabrication, transport ENGINS DE CHANTIER ÉNERGIE Électricité, gazole… TRANSPORT EAU CONSTRUCTION DE LOUVRAGE Durée : quelques mois PHASE DE SERVICE DE LOUVRAGE Durée : 100 ans DÉMOLITION DE LOUVRAGE VALORISATION DES CONSTITUANTS CONSOMMABLES Fabrication, transport EAU FABRICATION DES PRODUITS ET MATÉRIAUX ÉNERGIE Gazole… ÉNERGIE Électricité, gazole MATÉRIELS DE CHANTIERS MATÉRIAUX ET ÉNERGIE ÉNERGIE TRANSPORT PRESENTATION GENERALE DE LACV FRONTIÈRES DU SYSTÈME ÉTUDIÉ ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

12 12 Cycle de vie De louvrage 2. TRANSPORT DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER 3. REALISATION DE LOUVRAGE 5. FIN DE VIE 1. FABRICATION DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER 4. VIE DE LOUVRAGE PRESENTATION GENERALE DE LACV CYCLE DE VIE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

13 13 ETAPE 1 : FABRICATION DES MATÉRIAUX, DES MATÉRIELS ET DES ENGINS DE CHANTIER : extraction des matières premières, production des constituants. ETAPE 2 : TRANSPORT DES MATÉRIAUX, DES ENGINS ET DES MATERIELS. ETAPE 3 : RÉALISATION DE LOUVRAGE : en intégrant les impacts liés aux déplacements des intervenants sur le chantier et au fonctionnement des engins. ETAPE 4 : VIE DE LOUVRAGE : en intégrant les actions de surveillance, de maintenance et dentretien de louvrage et limpact de la carbonatation (piégeage du CO 2 par le béton). ETAPE 5 : FIN DE VIE : en intégrant la déconstruction de louvrage, le recyclage et la valorisation des matériaux. ÉTAPES DU CYCLE DE VIE PRESENTATION GENERALE DE LACV ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

14 14 DonnéesSourcesInformations complémentairesUnité déclarée BétonSNBPE Synthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton 1 m 3 de béton Ciment (CEM I) Ciment (CEM II) ATILH Calculé avec le logiciel TEAM (Ecobilan) - ATILH 1 tonne de ciment GravierSNBPE Synthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton 1 kg de gravier SableSNBPE Synthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton 1 kg de sable Acier Ecoinvent version kg dacier Armatures Ecoinvent version kg dacier pour armature Bois Ecoinvent version m 3 de bois Béton préfabriqué INIES Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire « Eléments architecturaux en béton » 1 m 3 de béton préfabriqué Regard de visiteINIES Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire « Regard de visite en béton » 1 unité ElectricitéEDFIssue de la norme FD P MJ Combustion fuel ETH Zurich/ANDRA Issue de la norme FD P MJ Transport dieselINRETSIssue de la norme FD P l SYNTHESE DES SOURCES DE DONNEES PRESENTATION GENERALE DE LACV ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

15 15 PRESENTATION GENERALE DE LOUVRAGE DE REFERENCE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

16 16 PRESENTATION DE LOUVRAGEDE REFERENCE PASSAGE SUPERIEUR EN DALLE PRECONTRAINTE PSDP de COCLOYE (Saône et Loire) Réalisé dans le cadre des travaux de la mise à 2×2 voies de la RN 80 (RCEA) Permet le rétablissement de la RD 981 Date de réalisation 2006 Photo n°1: Vue générale de l'ouvrage lors de l'inspection détaillée initiale (travaux de finition en cours) ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

17 17 PRESENTATION DE LOUVRAGE ETUDIE DE REFERENCE 2/5 LONGUEUR TOTALE : 51,53 m deux travées de 25 m CULÉES : fondées sur 2 files de 3 pieux forés de diamètre 800 mm et longueur 5,75m PILE : fondée sur 3 barrettes de section 5 m × 0,80 m et longueur 2,10m. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

18 18 PRESENTATION DE LOUVRAGE ETUDIE DE REFERENCE 3/5 LARGEUR TOTALE : 9,60 m TABLIER, DALLE NERVUREE EN BETON PRECONTRAINT EQUIPEMENTS DE LOUVRAGE chaussée : 6,60 mLargeur utile: 8,60 m trottoirs : 2 × 1 m chape détanchéité feuille préfabriquée protégée par une couche dAsphalte de 3 cm dépaisseur, couche de roulement en Béton Bitumineux Semi-Grenu de 80 mm dépaisseur, corniches préfabriquées en béton armé teinté dans la masse, barrières de sécurité de type BN4 sur longrines en béton armé, corps de trottoirs en béton, revêtus dasphalte sur 3 cm dépaisseur, bordures de trottoir de type T1. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

19 19 PRESENTATION DE LOUVRAGE ETUDIE DE REFERENCE 4/5 PRINCIPAUX INTERVENANTS Maitre douvrage : Conseil Général de Saône et Loire Maitre dœuvre : Service Grands Travaux de la DDE de Saône et Loire Contrôle extérieur : CETE de LYON – LRPC dAUTUN Entreprise générale : Roger MARTIN (mandataire) Entreprise ouvrages dart : SNCTP Agence de MACON Principaux sous traitants Pieux : SONDEFOR Armaturier : TFF Précontrainte : PCB BN4 : ROUSSEAU Appareils dappuis : ETIC Etanchéité : SOPREMA Couche de roulement : APPIA Fourniture BPE : BCMC ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

20 20 PRESENTATION DE LOUVRAGE ETUDIE DE REFERENCE5/5 PRINCIPALES QUANTITES DésignationsQuantités (*)Unités Béton de fondations profondes C 30/37 70m3m3 Béton de tablier C 40/50365m3m3 Béton des semelles et culées C 30/37 188m3m3 Béton de la pile, des longrines, des murs garde-grêve, des cachetages et perrés C 35/45 63m3m3 Torons T 15, TBR14165kg Coulis Super Stresscem5,1t Aciers pieux des culées3159kg Aciers hors pieux des culées57050kg Corniches préfabriquées en BA C35/45 97,4ml Appareils d'appui en caoutchouc fretté 109dm3 BN4136ml Joints de chaussée14ml Joints de trottoirs6ml Chape d'étanchéité feuille préfabriquée 487m2 Chape d'étanchéité asphalte gravillonné 27t Couche de roulement BBSG60t Caniveaux fils d'eau en asphalte porphyré 4t Asphalte sur trottoirs8t Bordures T1103ml Dallettes béton pour perrés144m2m2 Traitement anti-graffiti897m2m2 Remblai contigu533m3m3 (*) y compris déchets et rebuts de chantier DésignationsQuantités (*)Unités ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

21 21 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE POUR LOUVRAGE DE REFERENCE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

22 22 RECUEIL DES DONNÉES DU CYCLE DE VIE MOYENS HUMAINS INSTALLATIONS DE CHANTIER MATÉRIAUX STRUCTURANTS : béton armatures passives et de précontrainte… ÉQUIPEMENTS DE LOUVRAGE : étanchéité, couche de roulement, joints de chaussées appareil dappuis, asphalte, dispositifs de retenue … bordures de trottoir, dalle de transition MATERIAUX NECESSAIRES A LA CONSTRUCTION DE LOUVRAGE : coffrage, produits démoulant produits de cure, produit antigrafiti … remblais dapport MATERIELS DE CHANTIERS : groupe électrogène pompe … ENGINS DE CHANTIERS : grue pelle … FABRICATION TRANSPORT CONSOMMATION DENERGIE … ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

23 23 DECOMPOSITION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU PONT N° ÉTAPEDESCRIPTION 1 FABRICATION Fabrication matières premières : ciments, granulats, adjuvants, acier, … Fabrication des matériaux structurants : bétons des fondations, des piles ou du tablier, armatures, produits préfabriqués en béton… Fabrication des équipements de louvrage : étanchéité, joints de chaussées… Fabrication des matériaux nécessaires à la construction de louvrage: coffrage, huile de décoffrage, produit de cure… Fabrication des matériels et des engins de chantier 2 TRANSPORT Transport des matériaux et des équipements sur le site : bétons, armatures, joints de chaussées, coffrage,... Transport des matériels et engins de chantier sur le site. 3 REALISATION DE LOUVRAGE Installation et préparation du chantier Réalisation des fondations Réalisation des piles Réalisation des culées Réalisation du tablier Mise en œuvre des équipements 4 VIE DE LOUVRAGE 100 ans Surveillance et maintenance Entretien selon scénarios types 5 FIN DE VIE Déconstruction de louvrage Transport des matériaux de déconstruction Stockage des matériaux Traitement des matériaux ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

24 24 RECUEIL DES DONNÉES DU CYCLE DE VIE AMORTISSEMENT DES MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER Lamortissement représente limpact lié à lengin qui sera affecté au chantier. Il correspond en % au rapport entre la durée dimmobilisation de lengin pendant toutes les phases du chantier et sa durée de vie estimée A = Durée dutilisation (semaines) / Durée de vie (années) × 55 × 100 La règle de coupure appliquée aux matériels et aux engins est basée sur cet amortissement. Si lamortissement est supérieur à 5 %, limpact correspondant sera imputé à louvrage. Il est négligé si lamortissement est inférieur à 5 %. Les impacts liés à la fabrication des matériels et des engins sont affectés à lengin au prorata de cette valeur damortissement. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

25 25 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier Cette étape concerne: la fabrication des matériaux la fabrication des matériels et engins de chantier De lextraction des matières premières jusquà la sortie du site de production Elle se décompose en: matériaux structurants équipements de louvrage matériaux nécessaires à la construction de louvrage matériels de chantier engins de chantier ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

26 26 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier MATERIAUX STRUCTURANTS DESIGNATION QTES m 3 DOSAGE EN CIMENT kg/m 3 TYPE DE CIMENT * INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES CLASSE DE RESISTANCE CLASSE DEXPOSITION BETON Béton de propreté C 20/25 XC2 Déchets de chantier 0 Béton de blocage et de remplissage C 25/30 XC3 Déchets de chantier 0 Béton de fondations profondes C 30/37 XA1 S4 0/20 Cl 0.4 Déchets de chantier 5% Béton de dalle de transition C 25/30 XC2 Déchets de chantier 1% Béton de tablier C 40/50 XC4 0/20 Cl 0.2 Déchets de chantier 1% Béton des semelles et culées C 30/37 XC4 Déchets de chantier 1% Béton dalles appuis étaiement C 30/37 XC4 Déchets de chantier 1% Béton pile longrines mur garde grève, perrés… C 35/45 XF4 S2 0/20 Cl 0.4 Déchets de chantier 1% * Ciment de type 1: CEM I 52,5 N CE PM ES CP2 NF Ciment de type 2: CEM II/A-L 52,5 N CE CP2 NF ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

27 27 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier MATERIAUX STRUCTURANTS DESIGNATIONMATERIAUQTESUNITE INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES ARMATURES DE PRECONTRAINTE CâblesAcier14 165kg Câbles 12 T 15, TBR Perte 2x1 m par câble ConduitsAcier1000ml Feuillard 85/80 mm Aciers divers pour la précontrainte Acier38u Corps dancrage, tête dancrage, trompettes, clavettes Ciment pour le coulis de précontrainte Ciment5,1tCiment Superstressem CEM I 52,5 ARMATURES PASSIVES Armatures HAAcier2 730kgArmatures pour les pieux Acier douxAcier430kgArmatures pour les pieux Armatures HAAcier57 050kg Armatures pour lensemble de louvrage sauf les pieux ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

28 28 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier EQUIPEMENTS DE LOUVRAGE Etanchéité Couche de roulement Joints de chaussées Asphalte sur trottoir Appareils dappuis Dispositif de retenue Corniches Dispositif dassainissement et dévacuation des eaux Bordures de trottoir Perré Dalle de transition Canalisations de service public ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

29 29 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier MATERIAUX NECESSAIRES A LA CONSTRUCTION DE LOUVRAGE Matériaux divers - produits démoulants - produits de cure - remblais dapport - primaire détanchéité Coffrages et étaiements ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

30 30 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier MATERIELS DE CHANTIER Groupe électrogène Compresseur Malaxeur Pompe dinjection ENGINS DE CHANTIER Grue mobile Elévateur Camions Pompe à béton Pelle Compacteur ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

31 31 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 2: Transport des matériaux, matériels et engins de chantier Cette étape inclut tous les transports (aller et retour) nécessaires pour assurer toutes les livraisons, de la sortie de chaque site de fabrication jusquau chantier des divers matériaux structurants, des équipements et des matériaux nécessaires à la construction de louvrage et les livraisons des matériels et engins de chantier à partir du dépôt ou du stock de matériel de lentreprise jusquau chantier. Elle prend en compte, en particulier, la production et la combustion du gazole consommé par les transports par voie routière et les distances parcourues en charge et à vide. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

32 32 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 3: Réalisation de louvrage Cette étape couvre la période comprise entre la mise en place des installations de chantier et la réception de louvrage terminé. La réalisation de louvrage est décomposée en différentes phases afin de distinguer: les travaux réalisés par lentreprise générale présente sur le site pendant toute la durée du chantier (structure de génie civil: tablier et appuis), les travaux réalisés, par les sous-traitants qui interviennent de manière ponctuelle au cours de la réalisation de louvrage - fondations profondes- asphalte - précontrainte- remblais contigus - étanchéité- armatures passives - couche de roulement- dispositifs de retenue - appareils dappui et joints de chaussée- préparation de chantier ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

33 33 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE Type de véhiculeNbre total de km parcourus pour le chantierConsommation totale de gazole (litres) Voiture particulière Utilitaire TOTAL Bilan transport du personnel ETAPE 3: Réalisation de louvrage Elle intègre aussi : lensemble des moyens généraux spécifiques au chantier (installations de chantier, consommation deau, éclairage, chauffage des installations de chantier…) les impacts des véhicules lors des déplacements effectués par tous les intervenants sur le chantier, pendant toutes les étapes de construction : distance et modes de transport les consommations en carburant et énergie de lensemble des matériels et engins utilisés sur le chantier les amortissements. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

34 34 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE ETAPE 4: Vie de louvrage Louvrage va faire lobjet, au cours de lensemble de sa durée dutilisation (prise égale à 100 ans), dun ensemble dinterventions réalisées régulièrement, que lon peut regrouper en trois catégories: surveillance entretien courant entretien spécialisé et petites réparations Les impacts pris en compte dans lanalyse sont relatifs: aux consommations en gazole utilisé par les divers intervenants du chantier pour se rendre sur le chantier aux consommations en fioul des divers matériels lors des interventions à la fabrication des diverses fournitures, produits et matériaux et à leur livraison sur le site. Bilan consommations liées au transport du personnel km 1063 litres de gazole Bilan consommations liées aux divers matériels litres de gazole ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

35 35 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE Etape 4 : Vie de louvrage Louvrage va faire lobjet, au cours de lensemble de sa durée dutilisation (prise égale à 100 ans), dun ensemble dinterventions réalisées régulièrement que lon peut regrouper en trois catégories : Surveillance Entretien courant Petites réparations La surveillance de louvrage comprend : Linspection état 0 La visite de type IQOA Linspection détaillée périodique Linspection détaillée exceptionnelle Lentretien courant couvre : Le nettoyage des joints de chaussées Le nettoyage des dispositifs dévacuation des eaux Le nettoyage des abords Les petites réalisations réalisées concernent : Le remplacement de la couche de roulement Le changement des appareils dappuis Le changement des joints de chaussées Le remplacement de la chape détanchéité La réfection du revêtement des trottoirs La réfection des corniches La remise en peinture des gardes corps Le remplacement des dispositifs de sécurité La reprise du béton dégradé La reprise des revêtements antigrafiti Les interventions sur les abords Des interventions diverses ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

36 36 RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE Etape 5 : Fin de vie SCENARIO DE FIN DE VIE DE LOUVRAGE A la fin de sa durée dutilisation (prise égale à 100 ans) louvrage sera déconstruit. Les matériaux issus de la démolition triés par nature sont transportés dans un centre de valorisation et de traitement dans lequel ils sont stockés. Les impacts pris en compte concernent : LA DECONSTRUCTION DE LOUVRAGE LE TRANSPORT ET LE STOCKAGE DES MATERIAUX LE CONCASSAGE DES BETONS. ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

37 37 PRESENTATION GENERALE DES SOLUTIONS ALTERNATIVES ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

38 38 CARACTERISTIQUES GENERALES DES TROIS SOLUTIONS ALTERNATIVES EXIGENCES GEOMETRIQUES IDENTIQUES à louvrage de référence : longueur, largeur, gabarit … EXIGENCES FONCTIONNELLES IDENTIQUES à louvrage de référence : profil en travers, trafic … DIMENSIONNEMENT PRECIS DE CHAQUE SOLUTION PAR DES EXPERTS SPECIFIQUES PILES CULEES : DIMENSIONS ET FORMES ANALOGUES : Adaptation aux efforts générés par chaque solution Variation de volume béton et de ratio darmatures MOYENS HUMAINS, MATÉRIELS ET ENGINS Adaptation à partir de louvrage de référence : durée du chantier … Personnels et engins spécifiques pour la réalisation de chaque tablier EQUIPEMENTS IDENTIQUES à louvrage de référence SCENARIO DENTRETIEN ET DE MAINTENANCE ADAPTE A CHAQUE SOLUTION SCENARIO DE FIN DE VIE ANALOGUES ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

39 39 SOLUTION PRAD ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Tablier à poutres précontraintes par adhérence : 11 poutres par travée : longueur 25 m Précontrainte des poutres : torons 15 T 15,7 classe 1860 Section des poutres à blochet : 50 x 95 Fabrication des poutres : usine préfa la plus proche Livraison sur chantier : par camion Pose sur chantier : grue mobile Poutres solidarisées par hourdis coulé en place (épaisseur 20 cm) et reliées par des entretoises sur appuis ½ coupe transversale du tablier

40 40 SOLUTION MIXTE ACIER/BETON ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS ½ coupe transversale du tablier Tablier mixte Acier/Béton : 2 poutres métalliques (hauteur de 1,15 m) associées à des entretoises (sur appuis et tous les 6,50 m) Poutres solidarisées par dalle en béton armé (épaisseur 25 à 30 cm) Connexion par goujons soudés sur la semelle supérieure des poutres Fabrication des poutres : usine la plus proche Livraison sur chantier par camion : tronçons de 18 m Charpente métallique assemblée au sol et mis en place par grues automotrices Dalle béton coulée par plots : pianotage

41 41 SOLUTION MIXTE BOIS/BETON ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS ½ coupe transversale du tablier Tablier mixte Bois/Béton : 7 poutres en bois lamellé collé : hauteur 1,70 cm – largeur 0,42 cm Travée isostique : longueur 25 m Poutres connectées à dalle en béton armé (épaisseur 16 cm) Fabrication des poutres : usine la plus proche Livraison sur chantier par camion Pose sur chantier : grue mobile Protection des poutres par lasure

42 42 SCENARIO DENTRETIEN ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS EQUIPEMENTS DE LOUVRAGE PRINCIPALES PETITES REPARATIONS REMPLACEMENT DE LA CHAUSSÉE : périodicité 5 CHANGEMENT DES APPAREILS DAPPUIS : périodicité 1 CHANGEMENT DES JOINTS DE CHAUSSÉE : périodicité 4 REMPLACEMENT DE LA CHAPE DÉTANCHÉITÉ : périodicité 2 RÉFECTION DU RECOUVREMENT DES TROTTOIRS : périodicité 4 RÉFECTION DES CORNICHES : périodicité 2

43 43 SCENARIO DENTRETIEN ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS ENTRETIEN STRUCTUREL PENDANT LA DUREE DUTILISATION DE LOUVRAGE PSDP BPE : reprise du béton dégradé application de mortier de réparation sur appuis et tablier : 100 m 2 PRAD Changement dune poutre PRAD Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur appui : 70 m 2 MIXTE Acier/Béton Remplacement d1/4 dune poutre acier : 4,4 t dacier Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur appui : 70 m 2 MIXTE Bois/Béton Reprise bois des poutres dégradé Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur appui : 70 m 2

44 44 SYNTHESE DE LANALYSE COMPARATIVE DU CYCLE DE VIE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

45 45 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX - ETAPE 1 ETAPE 1 : FABRICATION DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau1000 Litre Déchets solides1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

46 46 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONT IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX - ETAPE 2 ETAPE 2 : TRANSPORT DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg1111 Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique Kg équivalent éthylène

47 47 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DUN PONT IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – ETAPE 3 ETAPE 3 : REALISATION DE LOUVRAGE IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau1000 Litre Déchets solides1000 kg1111 Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène 3028

48 48 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – ETAPE 4 ETAPE 4 : VIE DE LOUVRAGE IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

49 49 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – ETAPE 5 ETAPE 5 : FIN DE VIE IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg1111 Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène98137

50 50 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – SYNTHESE GENERALE SYNTHÈSE GÉNÉRALE / VALEURS DES IMPACTS IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ BETON BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

51 51 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE EN % PSDP BPE IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITE TOTAL ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3 ETAPE 4 ETAPE 5 Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau1000 Litre Déchets solides1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

52 52 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE EN % PRAD IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITE TOTAL ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3 ETAPE 4 ETAPE 5 Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

53 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ENETAPE % MIXTE ACIER BETON IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITE TOTAL ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3 ETAPE 4 ETAPE 5 Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

54 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DUN PONT IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE % MIXTE BOIS BETON IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITE TOTAL ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3 ETAPE 4 ETAPE 5 Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressources kg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides 1000 kg Changement climatique 1000 kg équivalent CO Acidification atmosphérique kg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau 1000 m Formation dozone photochimique kg équivalent éthylène

55 55 SYNTHESE DE LANALYSE DU CYCLE DE VIE CLASSEMENT GLOBAL DES ETAPES ETAPE 1 ETAPE 2 ETAPE 3 ETAPE 4 ETAPE 5 Fabrication Vie de louvrage Réalisation de louvrage Fin de vie Transport ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

56 56 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE COMPARAISON DES 4 OUVRAGES ETUDIES ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Aucun type douvrage se distingue par des valeurs dimpacts toutes plus faibles ou toutes plus élevées que les autres solutions Chaque solution obtient pour quelques impacts des valeurs plus faibles que les autres solutions Une analyse intégrant la globalité des résultats aboutit au classement suivant des 4 solutions alternatives REPARTITION DES IMPACTS PAR ETAPE Pour tous les ouvrages : 2 étapes très impactantes : Etape 1 : fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier Etape 4 : vie de louvrage 75 à 100 % de la valeur de chaque impact

57 57 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE CLASSEMENT DES 4 SOLUTIONS PSDP BPE PRAD Mixte Bois/Béton Mixte Acier/Béton ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

58 58 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE RATIO CLEF ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ PSDP BPE PRAD ACIER BETON BOIS BETON Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressourceskg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides1000 kg Changement climatique1000 kg équivalent CO Acidification atmosphériquekg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau1000 m Formation dozone photochimiquekg équivalent éthylène

59 59 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE 1/2 ANALYSE DE SENSIBILITE ANALYSE DU CYCLE DE VIE DUN PONT EN BÉTON Une analyse de sensibilité a été effectuée afin de valider la robustesse des résultats et évaluer lincidence de paramètres clefs sur les valeurs des impacts pour les 4 solutions étudiées et pour les diverses étapes du cycle de vie. PSDP PBE : 1.Béton du tablier BHP 80 MPa au lieu de 40 MPa 2.Tous les ciments remplacés par du CEM III A 3.Distance de transport du béton BPE 50 km au lieu de 29 km 4.Scénario dentretien divisé par 2 PRAD : 5.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A 6.Distance de transport des poutres 800 km au lieu de 400 km 7.et 200 km au lieu de 400 km 8.Scénario dentretien divisé par 2

60 60 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE 2/2 ANALYSE DE SENSIBILITE ANALYSE DU CYCLE DE VIE DUN PONT EN BÉTON Mixte Acier/Béton : 9.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A 10.Poutres en acier à haute limite élastique 11.Distance de transport des poutres 200 km au lieu de 800 km 12.et 1600 km au lieu de 800 km 13.Scénario dentretien divisé par 2 Mixte Bois/béton : 14.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A 15.Distance de transport des poutres 500 km au lieu de 100 km 16.et 1000 km au lieu de 100 km 17.Scénario dentretien divisé par 2

61 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE ANALYSE DE SENSIBILITE RESULATS EN % INDUITS PAR A VARIATION DU PARAMETRE PAR RAPPORT A LA VALEUR TOTALE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressourceskg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides1000 kg Changement climatique1000 kg équivalent CO Acidification atmosphériquekg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau1000 m Formation dozone photochimiquekg équivalent éthylène

62 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE ANALYSE DE SENSIBILITE RESULATS EN % INDUITS PAR A VARIATION DU PARAMETRE PAR RAPPORT A LA VALEUR TOTALE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ Consommation de ressources énergétiques 1000 MJ Épuisement des ressourceskg équivalent antimoine Consommation deau 1000 Litre Déchets solides1000 kg Changement climatique1000 kg équivalent CO Acidification atmosphériquekg équivalent SO Pollution de lair 1000 m Pollution de leau1000 m Formation dozone photochimiquekg équivalent éthylène

63 ANALYSE ET SYNTHESE DE LETUDE COMPARATIVE ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS SCHEMA COMPARATIF DES 4 SOLUTIONS


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