Jonction réussie des poutres-caissons en acier de la passerelle de verre
Le 3 décembre au matin, entre les falaises de Lishuya et de Wuwangpo, dans le site du Grand Canyon de Zhangjiajie, dans le Hunan. Avec le levage précis de la dernière poutre de rigidité de 41 tonnes, les poutres-caissons en acier de la passerelle piétonne en verre du Grand Canyon de Zhangjiajie, très attendue dans le monde entier, ont été jointes avec succès.
« C'est enfin réussi, Zhangjiajie a créé un miracle mondial ! » Debout au centre de la passerelle de verre tout juste jointe, contemplant le grand canyon sous les falaises vertigineuses, Chen Zhidong, initiateur de la passerelle de verre et président du site du Grand Canyon de Zhangjiajie, était ému et soulagé.
« Un mot : difficile ! Deux mots : très difficile ! » déclare Chen Zhidong. De la conception à la réalisation de ce vœu, plus de quatre ans se sont écoulés, jalonnés d'études, de prospections, de conception, de validation, de choix des matériaux, d'évaluations, d'essais, de travaux… autant d'étapes innombrables de « confrontations » et de rebondissements.
La conception surmonte de nombreux défis techniques
Wan Tianbao, ingénieur en chef adjoint du groupe China Railway Bridge Survey and Design Institute, concepteur de l'ouvrage, explique que la passerelle de verre du Grand Canyon de Zhangjiajie remplit des fonctions de franchissement, de visite touristique et de paysage. Sa conception a permis de surmonter de nombreux défis techniques : choix des matériaux de construction, procédé du verre, résistance au vent et antidérapage, résistance à la compression, au vent, au gel, etc. En particulier, face au problème technique de la résonance provoquée lorsque de nombreux piétons marchent au pas sur la passerelle, susceptible de déformer la structure, 72 boules de verre de 750 kg chacune ont été disposées de manière irrégulière sur la passerelle de 430 m de long et 6 m de large, perturbant objectivement le pas cadencé des piétons et limitant efficacement les vibrations dues à la marche. Par ailleurs, pour le choix du verre du tablier, toutes les entreprises verrières d'une certaine influence mondiale ont été examinées, et des essais répétés de résistance à l'écrasement ont été menés ; le verre actuel présente de nombreuses qualités : « grandes dimensions, haute dureté, forte épaisseur, résistance à l'usure, antigel, ultra-pur, anti-explosion, haute résistance aux charges, anti-moisissure, résistance aux chutes brutales de température ». Selon la conception, la capacité maximale de visiteurs sur le tablier est de 800 personnes ; les visiteurs n'ont donc pas à craindre la pression sur le verre, l'ouvrage étant pour ainsi dire « inébranlable ». De plus, après l'ouverture de la passerelle, un système de surveillance de la santé de l'ouvrage sera mis en place pour garantir sa durabilité.
La construction sur site de la passerelle de verre constitue également un défi technique mondial. Guo Kun, chef de projet de la société de ponts de China Construction Sixth Engineering Bureau, explique que les poutres porteuses en acier du tablier forment une structure mixte acier-béton, dont la largeur de section passe progressivement de 15 m aux extrémités à 6 m dans la section standard, avec 37 segments au total. La mise en place s'effectue au moyen d'un câble-grue, des deux extrémités vers le milieu de la travée ; en cours de construction, l'altitude du câble principal au milieu de la travée « augmente d'abord puis diminue », ce qui rend très difficile le contrôle de la géométrie finale de l'ouvrage. Les ouvriers travaillent sur une « passerelle de service » à 300 m de hauteur, ce qui rend les opérations de levage très difficiles. De plus, le système de câbles de l'ouvrage est de type à surface de câbles spatiale, ce qui complique le contrôle de la géométrie spatiale du câble principal ainsi que l'installation des colliers et des suspentes. En cours de construction, des tirants transversaux sur le câble principal et l'optimisation des procédés d'installation des colliers et suspentes ont permis de résoudre efficacement les difficultés liées à la surface de câbles spatiale. Guo Kun ajoute que la protection de l'environnement sur le chantier et la réduction des nuisances à l'exploitation normale du site constituaient également des points clés : l'excavation des ancrages en tunnel et des fondations sur pieux n'a pas eu recours aux explosifs, limitant ainsi les atteintes à l'écosystème du site. Viendront ensuite le réglage de la géométrie de l'ensemble du pont, le soudage final, l'enroulement anticorrosion des câbles principaux, l'installation du verre du tablier et des garde-corps, etc. Il convient de souligner que la construction sur site est assurée par une jeune équipe technique, dont l'âge moyen n'est que de 28 ans.
Dix records mondiaux et date d'ouverture
Une fois jointe, la passerelle de verre du Grand Canyon de Zhangjiajie sera un ouvrage de pont et un site touristique de classe mondiale. Elle détient également dix « records mondiaux », dont celui du plus long pont de verre du monde, du plus haut du monde et du premier grand pont au monde dont le verre constitue la structure porteuse principale, devenant ainsi un modèle de la construction internationale de ponts.
La passerelle de verre du Grand Canyon de Zhangjiajie ouvrira au public avant la fête du Travail 2016 ; les visiteurs du monde entier pourront alors vivre une « promenade dans les airs ». Le site du Grand Canyon de Zhangjiajie, situé à proximité immédiate de Wulingyuan, zone centrale du patrimoine mondial naturel de Zhangjiajie, est devenu après plus de six ans d'aménagement un site phare du tourisme de la ligne est de Zhangjiajie ; à ce jour, il a accueilli cumulativement 4 376 900 visiteurs chinois et étrangers.