Construction d’un pont courbe et réaménagement d’une bretelle de l’échangeur A-73/A-20, à Lévis

Projet de grande complexité, tant au niveau technique qu’en gestion de la circulation. Pensés en fonction des rigueurs du climat québécois, les essais en laboratoire des isolateurs sismiques de ce pont courbe constituent une première au Québec. 

Le projet s’inscrivait dans le réaménagement de l’échangeur A-73/A-20 pour améliorer l’accès à l’échangeur 314 et à l’autoroute 20 Est à partir de l’autoroute 73 Sud.  Le nouveau tracé permet de diminuer l’impact des travaux sur la circulation, étant empruntée à tous les jours par 35 000 usagers.De façon plus détaillée, les travaux réalisés consistaient en :  

  • Construction du pont d’étagement en courbe P-18172 à dalle sur poutres d’acier au-dessus des autoroutes 20 Est et 73 Nord  
  • Construction de la nouvelle bretelle sur une longueur de 300 m  
  • Réaménagement des approches selon une nouvelle géométrie sur 700 m et construction d’un remblai léger sur 150 m à l’approche nord  
  • Reconstruction de l’éclairage avec lampadaires de type haut-mât  
  • Réaménagement du réseau de drainage de la bretelle et sous le pont  
  • Construction de trois structures de supersignalisation aérienne, dont une fixée au pont  

Conception du pont courbe à l’aide d’isolateur sismique 

La construction de la structure a mis en lumière l’expertise des ingénieurs de CIMA+. Ce pont, d’une longueur totale de 331 mètres avec une courbe de 270 mètres, a nécessité que les isolateurs sismiques soient testés en laboratoire pour en vérifier l’efficacité à des températures en deçà de -30°C, une première pour les régions nordiques. Installés sous la structure, les isolateurs sismiques permettent de découpler les mouvements du sol et des piles dans l’éventualité où un tremblement de terre se produirait. De plus, leur utilisation a permis de réduire les coûts et les délais de construction. 

Le pont qui relie l’autoroute 73 Nord à l’autoroute 20 Est à Québec est considéré « pont de secours » au niveau de la catégorie d’importance sismique. Composé d’un tablier de type dalle sur poutres en acier, il comporte 6 travées totalisant 318 m de longueur et repose sur des piles encastrées au roc à l’aide de pieux caissons. Le tablier a une largeur variable de 12,8 à 17,5 m et possède un rayon de courbure de 270 m pour créer un angle d’ouverture de 67 degrés entre les deux extrémités du pont. 

Nos ingénieurs spécialisés en analyse sismique ont obtenu le mandat de réaliser la conception parasismique et de considérer l’isolation sismique comme méthode de mitigation des effets des tremblements de terre. Les principaux avantages de l’isolation sismique pour cette structure sont une diminution des coûts des unités de fondation, un échéancier de réalisation plus court et une amélioration du comportement du pont en cas de séisme majeur.  

L’analyse du comportement sismique du pont a été réalisée selon différentes méthodes d’analyse, soit la méthode de la charge uniforme, la méthode spectrale multimodale, l’analyse statique de poussée et la méthode des diagrammes d’évolution (analyse temporelle non linéaire). Le comportement du pont isolé a été évalué pour différents scénarios desquels les résultats utilisés pour dimensionner les unités de fondation et les joints de tablier ont été extraits. Parmi les paramètres considérés se trouvent les températures d’exposition minimales et maximales définies par le code canadien de calcul des ponts routiers. 

Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’un système d’isolateur sismique de type élastomère fretté avec noyau de plomb a été avantageuse pour le client, particulièrement au niveau du délai et des coûts de construction, facilitant les opérations grâce à des éléments de dimension plus conventionnels. 

Outils d'accessibilités