Le secteur mondial de la construction n’a pas été épargné par la pandémie de coronavirus. Dans le Sud-Est asiatique, les acteurs du BTP ont été confrontés à une paralysie des circuits de décision et, dans certains pays, à  l’impossibilité de se déplacer. L’Afrique, avec sa population jeune et sa faible affluence de visiteurs, a été moins touchée par la pandémie que d’autres régions du monde. Son activité s’est ralentie, mais aucun pays n’a été mis à l’arrêt. Bien au contraire, les besoins en réseaux d’infrastructures restent élevés dans tous les domaines, transport, électricité, énergie renouvelable, etc. 

L’Europe aussi a souffert et notre marché domestique s’oriente indéniablement vers un ralentissement… Niveau d’équipement satisfaisant, problèmes budgétaires et défiance de certaines minorités agissantes à l’égard des nouveaux projets -nouvelles routes, artificialisation des terres, éoliennes, usines nucléaires- sont autant de facteurs qui pénalisent l’activité. Un seul segment reste dynamique dans cet environnement morose: la maintenance du patrimoine français, avec un nombre grandissant de grands projets de rénovation et réparation d’ouvrages d’art.

Cette période est certes chaotique mais je reste optimiste quant à l’avenir du secteur. Il faut aller chercher la croissance là où elle se trouve : à l’export, dans les pays mieux armés face au COVID, et sur les nouveaux segments de marché qui se développent pour répondre aux grands enjeux de demain. En effet, la volonté de nombreux pays de contribuer à la transition énergétique à travers l’essor de la mobilité partagée ou de l’énergie propre nous ouvrent de nouveaux relais de croissance.

Face à l’impact du réseau routier sur l’environnement, tous les pays s’orientent vers le transport collectif, séduit par ses vertus environnementales : les solutions de mobilité partagée bas carbone permettent à des millions de personnes de se déplacer tout en limitant leurs émissions de CO2. Trains, métros, TER, tramways… les projets fleurissent à travers le monde et cet essor des transports en commun constitue une opportunité pour tout le secteur.

Le remplacement des énergies carbonées par de l’énergie propre comme l’électricité ou l’hydrogène est un autre levier de croissance pour notre secteur. Les projets éoliens offshore flottants sont amenés à se développer fortement car ils sont particulièrement adaptés à la production d’hydrogène durable, la puissance des vents marins permettant de produire en mer l’électricité verte nécessaire à l’hydrogène.

Enfin, la construction d’installations dédiées au cycle de l’eau -approvisionnement, traitement, recyclage- est un autre marché prometteur pour les constructeurs.

Les projets de construction d’autoroutes se font rares, mais les constructions de voies ferrées se multiplient, tandis que de nouvelles infrastructures comme les éoliennes offshore flottantes voient le jour. A nous d’explorer ces nouvelles pistes ! Ces marchés émergents constituent une chance pour une entreprise comme Matière. Nous abordons l’avenir avec confiance, en misant, comme nous l’avons toujours fait, sur l’innovation permanente pour garder un temps d’avance sur nos concurrents. Nous cherchons à développer l’application ferroviaire de nos ponts Unibridge à l’international pour le trafic ferroviaire à vitesse standard (entre 120 et 160 km/h). Nos bureaux d’études travaillent depuis sept ans déjà sur les projets d’éoliennes offshore flottants et nous avons créé Archi Med, avec notre partenaire Pontichelli pour fabriquer et mettre à l’eau des éoliennes offshore flottantes en France qui seront  le premier type de plateforme offshore équipée de mâts éoliens.

Ces dernières années, les grands projets d’infrastructure se font rares en France. Les dernières lignes à grande vitesse ont été mises en service en juillet 2017 en Bretagne-Pays de La Loire et Sud-Europe-Atlantique, puis en juillet 2018 pour le contournement ferroviaire de Nîmes-Montpellier. Aujourd’hui, la France dispose de l’un des réseaux ferroviaires les plus denses et importants en Europe, et si de nouvelles infrastructures ferroviaires sont prévues, rien ne devrait sortir de terre avant longtemps. 

Face à ce contexte domestique peu porteur, nous avons dû trouver de nouveaux relais de croissance. Nous sommes un acteur incontournable sur le marché du ferroviaire en France et je suis convaincu que notre avenir passe par le transfert de ce savoir-faire en Europe. Cette ambition se concrétise déjà, comme le montre notre récent contrat signé au Royaume-Uni dans le cadre de la construction de la future ligne à grande vitesse HS2. 

Il s’agit d’un contrat majeur d’une valeur de £72 millions pour la pose de 6,5 kilomètres de tranchées couvertes sur le premier tronçon de la future ligne à grande vitesse HS2 qui reliera la capitale britannique à Birmingham. C’est une grande fierté pour nos équipes : HS2 est le plus important projet d’infrastructure de transport au Royaume-Uni et la première ligne à grande vitesse au nord de Londres.

Ce contrat est l’aboutissement de cinq ans de travail de conception par les équipes de nos bureaux d’études à Paris. En effet, dès 2016, nous avons été sollicités par notre partenaire historique Eiffage pour conseiller le bureau d’études externe mandaté par le groupement EKFB* en charge des travaux du projet HS2. Fort de 30 années d’expérience, nous maîtrisons parfaitement la conception et la fabrication de tranchées couvertes. C’est un procédé complexe, en raison notamment de l’absence de liaison mécanique entre les différents éléments. Peu de bureaux d’études possèdent ce savoir-faire.

Après avoir participé activement à la définition de la conception de ces ouvrages d’art, nous sommes prêts pour entamer la phase suivante : la réception et la pose de ces ouvrages qui seront préfabriqués par un acteur anglais. Nous aurions pu en assurer la fabrication, mais nous avons fait le choix de ne pas créer de structure lourde sur place. Dès janvier, une quarantaine de nos hommes vont évoluer sur les trois chantiers et nous partons pour 40 semaines de travaux ! 

Ce contrat est emblématique pour nous, par son ampleur (trois tunnels d’environ 2 kilomètres chacun, soit une portée totale de 6,5 kilomètres !) mais surtout car il constitue un démonstrateur de nos savoir-faire. Il ouvre la voie à de nouvelles opportunités au Royaume-Uni, puisque des extensions de la ligne à grande vitesse vers les villes du nord du pays devraient voir le jour après ce premier tronçon jusqu’à Birmingham. Plus important encore, ce projet renforce notre visibilité à l’échelle européenne et pourrait nous permettre de prendre pied sur de nouveaux marchés.

Je tiens à remercier nos équipes, notamment les ingénieurs et projecteurs de nos bureaux d’études, qui se sont mobilisés pendant cinq ans pour transmettre leurs expertises au groupement EKFP. Bravo à tous ! 

Hervé Blanc, Secrétaire générale MATIERE

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* Groupement EKFB : Eiffage, Kier, Ferrovial Construction et BAM Nuttall

La réussite d’un chantier nécessite la maîtrise de multiples paramètres : organisationnels, techniques, réglementaires mais surtout humains. Chargé d’affaires, conducteurs de travaux, chefs de chantier, conducteurs d’engins, poseurs, maçons… chacun joue un rôle clé dans le bon déroulement du chantier. Décryptage.

Frédéric Mourieras est chargé d’affaires chez Matière pour les travaux de terrassement, canalisation et VRD. Il intervient dès les appels d’offres en proposant à ses clients la meilleure solution technique. En charge de toute la partie négociation avec le client, il reste son interlocuteur privilégié pendant toute la durée des travaux.

Bien préparer le chantier

Un manque de coordination entre les intervenants ou un retard de livraison du matériel et c’est tout le chantier qui peut prendre du retard ! Face à des délais de plus en plus serrés, mieux vaut miser sur une organisation sans faille. Cette responsabilité est confiée au conducteur de travaux, dont le rôle est multiple comme l’explique Frédéric Mourieras : « Le conducteur de travaux réalise une contre-étude du dossier monté lors de l’appel d’offre afin d’y apporter sa plus-value technique. Concrètement, il vérifie si les éléments définis lors de la réponse à l’offre sont techniquement réalisables et identifie les éventuels points d’amélioration. Il évalue ensuite les besoins humains et le matériel nécessaire en fonction du type de chantier et des attentes du client afin de constituer l’équipe et de commander les approvisionnements. Cette étape clé se fait en concertation avec le chargé d’affaires et le chef de chantier. »

Assurer un suivi au quotidien du chantier

Si le conducteur de travaux dirige le chantier, c’est le chef de chantier qui est responsable de sa bonne exécution au quotidien. En chef d’orchestre, il organise le chantier au jour le jour, planifie le travail de chacun, dirige les équipes, contrôle le travail réalisé, etc. « Lors du lancement du chantier, le chef de chantier accueille les équipes, en leur précisant le type de chantier, les attendus du client, les différents accès du site et les règles de sécurité, explique Frédéric Mourieras. Tous les matins, il donne les directives aux membres de l’équipe, les poseurs, les aide-poseurs, les maçons, les conducteurs d’engins, les ouvriers spécialisés : creuser de tel regard à tel regard, évacuer les matériaux, chercher du sable dans une carrière, etc. » Le chef de chantier reste sur le même chantier jusqu’à sa livraison au client. Ce n’est pas le cas des conducteurs d’engins ou des poseurs : ils peuvent se déplacer d’un chantier à l’autre toutes les semaines, voire plusieurs fois par semaine. « Nous organisons une réunion hebdomadaire pour organiser les roulements de l’équipe et le planning du matériel, précise Frédéric Mourieras. Certains hommes sont polyvalents, comme les maçons par exemple, mais pas les conducteurs d’engins qui sont amoureux de leur type de machine ! Ils le maîtrisent parfaitement bien, ce qui est un vrai plus en termes de sécurité. » 

Enfin le géomètre a également un rôle important dans l’organisation, car c’est lui qui implante les ouvrages et qui effectue les contrôles et le recollement.

Mettre en place une organisation bien rodée

Respecter les contraintes de délais, trouver rapidement des solutions à des problèmes techniques et humains, faire face aux imprévus… C’est le lot de toutes les entreprises de construction. « Les imprévus, c’est le lot quotidien des chantiers, explique Frédéric Mourieras. A nous de les maîtriser ! Lorsque nous rencontrons un problème comme la découverte d’une canalisation non prévue lors du terrassement d’une tranchée, le chef de chantier avertit le conducteur de travaux qui prévient le client. Pendant ce laps de temps, à nous de trouver une solution. » 

Renforcer l’efficacité des chantiers 

Fort de sa longue expérience sur les chantiers, Frédéric Mourieras mesure à quel point les solutions numériques, type BIM, réalité virtuelle, wifi, ont fait évoluer les métiers. Mais il insiste surtout sur les progrès techniques des engins : plus puissants, plus sécurisés, plus performants, mais aussi plus confortables pour les utilisateurs. Résultat, la productivité, la qualité et la sécurité sur les chantiers augmentent ! « Chez Matière, notre staff chantiers fait partie de nos effectifs et nous avons recours à la sous-traitance uniquement pour des compétences spécifiques, conclut Frédéric Mourieras. Nous formons régulièrement nos salariés pour les faire évoluer et les informer des nouvelles normes et des enjeux de sécurité.» 

Aucun ouvrage d’art ne sort de terre sans être passé au crible par un bureau d’études. Plongée dans les coulisses d’un métier hautement stratégique pour la réussite des chantiers.

Dès que nous sommes sollicités pour réaliser un ouvrage d’art, nos bureaux d’études entrent en action. Leur mission ? Trouver la meilleure solution technique et économique pour le client, en s’adaptant aux conditions de chantier et aux moyens des usines. Concrètement, les bureaux d’études produisent des notes de calcul et des plans d’exécution très précis pour orienter les choix de leurs clients. Ils interviennent dès l’appel d’offres dans la définition technique et financière du projet. Si l’appel d’offres est gagné, ils affinent alors leurs propositions avec des études détaillées d’exécution des ouvrages : notes de calcul, plans de conception, de construction en usine et d’assemblage sur site, analyse des modes constructifs. Leur démarche est globale et couvre toutes les phases du chantier : avant-projet, exécution et suivi.

Qui sont les hommes et les femmes derrière ces bureaux d’études ?

Les bureaux d’études de Matière sont composés d’ingénieurs et de dessinateurs projeteurs. Tandis que les ingénieurs imaginent la forme des ouvrages, vérifient leur résistance par le calcul et étudient comment les construire, les projeteurs réalisent des dessins en 3D, estiment les volumes et le poids de l’ouvrage. Les ingénieurs travaillent étroitement avec d’autres métiers de l’entreprise : les chargés d’affaires, les conducteurs de travaux pour assurer la coordination sur les chantiers et les responsables des usines pour échanger sur les processus de fabrication.

France ou export : des enjeux différents

Construire un ouvrage en éléments de béton armé préfabriqué, un ouvrage en métal en France ou exporter une solution modulaire Unibridge en Afrique appelle des méthodes différentes … et donc des études distinctes. C’est pourquoi Matière compte trois bureaux d’études : deux en France pour ses activités métal et béton (béton armé et béton armé précontraint)et un troisième pour les ouvrages d’art métalliques à l’export, dont notamment des Unibridge, MPB ou MXB fabriqués en France et Belgique et exportés partout dans le monde : en Afrique, Asie ou Amérique du sud, etc.

Comment franchir cette rivière ? Comment décongestionner le trafic aux abords d’une grande ville ? Voici le genre de demandes auxquelles le bureau d’études export de Matière doit parfois répondre. À l’export, il n’est pas rare que certains clients nécessitent un accompagnement technique depuis les phases très en amont du projet pour passer de l’expression d’un besoin à la définition d’un projet d’ouvrage. C’est donc au bureau d’études de suivre toutes les phases du projet : commercial, exécution, fabrication et pose. En fonction de la complexité de l’ouvrage (longueur, méthode de construction, emplacement en site isolé, projet de grande ampleur), les équipes du bureau d’études se déplacent sur le chantier. «Nous accompagnons toujours les équipes sur le chantier car ce que nous avons dessiné correspond rarement 100 % à la réalité du chantier, des adaptations sont souvent nécessaire, notamment dans des zones à accès difficile, souligne Andréa Grandi, Directeur Scientifique Export. A nous aussi de trouver des solutions alternatives en cas de problèmes. »

Contrairement au bureau d’études export qui s’adresse directement aux clients, les bureaux d’études en France fournissent généralement leurs expertises aux maîtres d’œuvre en amont des appels d’offres. La dimension coûts est primordiale : en plus d’être techniquement irréprochables, les solutions doivent être avantageuses économiquement pour Matière et pour le client. Le rôle des bureaux d’études va au-delà de l’aspect technique. Ils contribuent aussi à l’un des grands enjeux de Matière : convaincre les clients des atouts des solutions bétons préfabriquées. « Nous jouons un rôle clé aux côtés des commerciaux pour convaincre les clients que les solutions bétons préfabriquées sont équivalentes voire mieux que les solutions coulées sur place, souligne Fathi Mezghani, Responsable bureau études béton. Sans notre appui technique et nos arguments, les commerciaux n’ont pas toutes les cartes en main pour remporter une affaire. » 

Bureaux d’études : une quête d’excellence

La mission des bureaux d’étude ne s’arrête pas à la livraison du chantier. Ils s’appuient sur le retour d’expériences de l’ensemble des parties prenantes pour trouver des axes d’amélioration : échange avec les équipes chantier pour analyser les problèmes d’exécution, avec les usines pour valider les process de fabrication, avec le commercial pour analyser la fiabilité du produit fini par rapport aux études. « Nous cherchons sans cesse à améliorer nos méthodes de travail et nos process, conclut Andréa Grandi.  À l’international, notre objectif est de développer une méthode de travail industrielle avec des processus maîtrisés de A à Z (conception, calcul, dessin, chiffrage, fabrication, pose) et des produits fiables et économiques qui puissent répondre aux besoins de nos marchés. »

Mettre en place rapidement un ouvrage d’art -notamment grâce au montage à blanc- pour bloquer le trafic le moins longtemps possible, c’est une contrainte habituelle pour les ouvrages routiers… Mais lorsqu’il s’agit d’immobiliser une gare pour poser une passerelle de plus de 100 mètres de long, enjambant 10 voies, la rapidité devient une impérieuse nécessité.

C’est une véritable transformation qui s’opère depuis quelques années dans la gare centrale du Luxembourg. L’objectif : fluidifier la circulation des quelques 1 000 trains qui transitent tous les jours par ce nœud central et augmenter la capacité de la gare centrale. Car tous les jours, ce sont environ 90 000 voyageurs qui empruntent les quais de la gare. Ce grand chantier d’extension de la gare centrale a déjà bien progressé avec la construction de plusieurs quais. C’est une nouvelle passerelle toute vitrée qui est venue remplacer la passerelle existante pour s’intégrer harmonieusement aux structures déjà en place. Les piétons, cyclistes et personnes à mobilité réduite pourront y circuler pour rejoindre Bonnevoie depuis le quartier de la gare, en enjambant les six quais et les dix voies ferrées.

Un savoir-faire déjà reconnu

Bien implantée et reconnue au Luxembourg à travers sa filiale commerciale locale, c’est Metallic Bridges of Belgium (MBB), la filiale belge de Matière qui est en charge de l’armature de ce très bel ouvrage. « Nous avions déjà réalisé la première phase des travaux de la gare avec la couverture des quais en 2012, rappelle Olivier Tromme, Responsable de production, Coordinateur en soudage, chez MBB. Nous sommes en charge de la structure métal, des escaliers d’accès aux quais et de l’adaptation des marquises qui rejoignent la passerelle et les escaliers. L’armature est constituée de cinq tronçons et se compose d’un tablier comportant des plaques portantes en acier et d’un système de toiture, cintrée avec une façade en verre courbe. Pour mener à bien ce chantier, nous avons créé une société momentanée avec deux autres entreprises. »

Le montage à blanc pour un produit fini parfait 

L’installation de la passerelle nécessite la mise à l’arrêt de la gare pendant une semaine. Dans ce contexte, tout doit être parfaitement orchestré. Rien ne doit être laissé au hasard afin d’éviter les mauvaises surprises une fois l’armature en métal arrivée sur site. C’est pourquoi MBB a opté pour la réalisation de montages à blanc de l’ouvrage dans son usine en Belgique. « Ce montage à blanc consiste à assembler l’ensemble des composants de la structure métallique de manière provisoire en usine afin de s’assurer que tout est correctement ajusté, précise Olivier Tromme. Chaque tronçon est mis en position, tous les cintres sont montés et des ajustements sont réalisés si besoin. Ce pré-montage permet d’anticiper les éventuels problèmes sur le chantier et de garantir une exécution parfaite sur site. » 

Une construction éprouvée

Le montage à blanc n’est pas le seul savoir-faire déployé par la filiale belge de Matière sur ce chantier : le soudage, complexe, nécessite un vrai travail d’orfèvre. « Comme la passerelle est très légère, nous devons bien maîtriser les nombreuses séquences de soudage, analyse Olivier Tromme. C’est essentiel pour veiller à ce que la passerelle garde sa géométrie initiale et finale : l’ouvrage ne doit être ni trop plat, ni trop bombé. »

Et quant à la résistance de la passerelle en verre, aucune inquiétude à avoir : des tests de résistance du vitrage ont été réalisés avec des poids lâchés sur le vitrage, un pneu de 50 kg puis une boule de pétanque de 4 kg lancé depuis l’horizontal ! 

Principales caractéristiques de l’ouvrage d’art

• Longueur : 102 mètres 
• Largeur : 58 mètres
• Poids : 300 tonnes
• Constituée de 5 tronçons de 20 mètres et composée d’un tablier comportant des plaques portantes en acier et d’un système de toiture (type Vierendeel) cintrée avec une façade en verre courbe

Bientôt, une nouvelle bifurcation entre les autoroutes A10 et A71 viendra simplifier la circulation au croisement des deux autoroutes près d’Orléans. Un chantier de grande envergure, qui comprend la réalisation d’un pont courbe de 550 tonnes et 122,9 m de long, le PSI986 (Passage Supérieur et Inférieur), signé Matière.

C’est une véritable transformation qui s’opère au nord d’Orléans au niveau de la bifurcation qui relie l’A10 et l’A71. Élargissement des voies de circulation, construction d’écrans acoustiques, réalisation d’un ouvrage d’art neuf, réaménagement de bretelles autoroutières existantes. Ce vaste chantier a pour objectif de renforcer la sécurité des usagers dans un secteur où de nombreux flux de circulation se croisent. Des travaux importants confiés à plusieurs acteurs, dont l’entreprise Matière au sein du groupement d’entreprises NGE (Nouvelles Générations d’Entrepreneurs). Sa mission : construire sous circulation autoroutière, un ouvrage d’art non courant en passage supérieur et inférieur (PSI) pour rétablir la branche Vierzon-Tours du nœud autoroutier A10/A71, au-dessus de l’A10 et de la branche Vierzon-Paris. 

Cet ouvrage d’art fait 122,9 m de long et se compose de 2 travées. Il enjambe l’A10 et l’A71 pour permettre aux automobilistes en provenance de Vierzon et d’Orléans depuis l’A71 de rejoindre l’A10 pour se diriger plus facilement vers Tours.

Un pont courbe singulier

550 tonnes ! C’est le poids total de l’ouvrage confié à Matière. « Nous avons pris le parti de découper l’ouvrage en 11 tronçons de 5,70 m de large composés de caissons en acier, explique Christophe Vesvres, Chargé d’Affaires, Ouvrages d’Art métalliques, Matière. Les caissons sont transportés sur place et assemblés sur la plateforme située, dans le prolongement de l’ouvrage, au nord. C’était la solution la moins risquée pour tenir les délais mais aussi pour maîtriser la géométrie courbe de l’ouvrage final. » En effet, la géométrie courbe de l’ouvrage demande beaucoup de précision au niveau de la soudure. Ce travail difficile, réalisé en extérieur avec les risques d’intempéries, a mobilisé huit soudeurs pendant 12 semaines, sur une durée totale sur chantier de 22 semaines pour le montage et la mise en place de l’ouvrage. 

Deux phases de lançage

Une fois assemblés, les caissons sont mis en place par lancement de deux phases successives. La première a eu lieu fin mars, tandis que la prochaine session est programmée mi-mai pour une livraison de l’ouvrage au génie civil prévue en juin. « Nous poussons la charpente métallique avec un treuil mouflé à l’arrière de l’ouvrage sur la plateforme d’assemblage. Ainsi l’ouvrage se déplace sur des chaises de lançage à patin téflon avec des tôles inox graissées longitudinalement jusqu’au-dessus de sa position finale, précise Christophe Vesvres. L’ouvrage avance à la vitesse moyenne de 20 mètres à l’heure. Nous devons réaliser de nombreuses phases de réglages à l’accostage, des dévérinages des chaises de lançage sur plateforme, etc… pour mener à bien les opérations de lançage, au millimètre. Chaque phase de lançage est opérée la nuit pendant les périodes de coupure de circulation des autoroutes A10 et A71, entre 22 h et 5 h du matin. »

Faciliter l’entretien de l’ouvrage de notre pont courbe

Afin de faciliter l’entretien futur de la charpente métallique, le maître d’ouvrage (COFIROUTE, exploitant de l’autoroute) et le maître d’œuvre ont opté pour un acier autopatinable. Cet acier non peint et plus chargé en cuivre, est un acier résistant à la corrosion atmosphérique par la formation d’une couche superficielle protectrice obtenue par oxydation du fer et d’éléments d’alliage. « C’est un choix pertinent, car la situation du pont au-dessus de l’autoroute dans un nœud ne facilite pas les travaux d’entretien de peinture, souligne Christophe Vesvres. Nous avons fabriqué l’ouvrage avec une surépaisseur sacrificielle de 1 millimètre supplémentaire par face exposée des aciers à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique, conformément aux exigences des recommandations de la Note d’information Ouvrages d’Art n°2 « Aciers autopatinables – Recommandations pour leur utilisation en structure des ponts et passerelles » (Cerema/IFSTTAR, avril 2015). 

Maîtriser chaque étape

Pour Christophe Vesvres, cet ouvrage est loin d’être simple. Face aux difficultés, Matière applique toujours le même mot d’ordre : anticiper et prévoir chaque étape pour ne rien laisser au hasard. Tout est réalisé en interne, depuis les études de dimensionnement et méthodes de mise en place par lançage, la commande d’acier et la fabrication de la charpente métallique. « Nous maîtrisons parfaitement chaque étape, conclut Christophe Vesvres. C’est un ouvrage particulier qui demande une grande précision de par sa géométrie courbe qui amplifie les risques de déformations.»

Principales caractéristiques de l’ouvrage d’art :

• Un tablier de type caisson mixte ;
• 122,9 m de long et 550 tonnes ;
• Composé de 2 travées (55,5 m et 66 m) ;
• Caisson surmonté d’un hourdis en béton armé de 25 cm à 30 cm d’épaisseur.

La robotisation est une technologie qui joue un rôle de plus en plus important dans notre industrie, ceci pour répondre aux nouveaux besoins d’automatisation, de flexibilité et de productivité induits par l’industrie du futur. Dans la production de nos ouvrages d’art, nous misons sur l’innovation pour nous développer et améliorer nos performances.

L’innovation au cœur du développement

Grâce à l’extrême modularité du procédé et sa facilité de construction, le concept de pont modulable à montage rapide Unibridge® est particulièrement populaire. Parmi les leviers pour développer et améliorer l’Unibridge® : la robotisation de la soudure des chapes des caissons sur le site MATIÈRE® de Souleyrie, à Arpajon-sur-Cère (Cantal). 

Les structures modulaires sont fabriquées selon des méthodes de série qui permettent une industrialisation des tâches, notamment la découpe à la soudure et le sablage à la peinture. La production peut être centralisée sur un seul site et/ou dispatchée sur toutes les chaînes de production que compte l’entreprise. Enfin, un contrôle non-destructif permet de déceler les moindres défauts et toutes les pièces sont gravées pour assurer leur traçabilité. 

La nouvelle chaîne équipée de robots de soudure a permis l’automatisation des processus et la production de 1 600 caissons de 2,50 m pour un ouvrage aux Philippines de 4 km de long, représentant 18 mois de travail et 1 800 chargements. Un atout essentiel pour l’entreprise de construction d’ouvrages d’art, autant pour faciliter de nombreuses tâches au quotidien que pour garantir sa compétitivité.

Une robotisation nécessaire pour accroître la productivité 

Pour nous, l’investissement dans la robotisation dans la production des ouvrages d’art représente des avantages extraordinaires. En premier lieu, la production en série qui allie vitesse d’exécution et précision permet en effet de maintenir des normes de qualité et de sécurité extrêmement élevées. Cela se traduit par une augmentation de la productivité et une amélioration de la compétitivité.

Robotisation : de nouveaux enjeux de sécurité au travail

Chez MATIÈRE® la robotisation ne remplace pas l’humain, au contraire. L’automatisation des processus – technique qui consiste à systématiser certaines opérations qui impliquent généralement une intervention humaine – apporte des réponses concrètes pour améliorer les conditions de travail, la sécurité et l’ergonomie des postes. Elle permet aussi de lutter contre le risque d’accidents du travail et l’apparition des troubles musculo-squelettiques (TMS)^*.

En outre, l’occasion n’a jamais été meilleure pour permettre aux collaborateurs d’évoluer vers un rôle nettement plus qualifié, y compris dans le suivi, la programmation et la maintenance des robots. Pour l’entreprise, cela signifie l’amélioration des perspectives d’évolution professionnelle des employés, un niveau de compétence supérieur et le maintien de la production en France sur les 5 usines de l’entreprise.

Les robots, au service de la compétitivité des usines

Si la robotisation offre des perspectives économiques essentielles, elle permet notamment aux entreprises de s’adapter aux changements de leur environnement. La stratégie développée par MATIÈRE® lui a permis de rester compétitive sur un marché mondialisé et fortement concurrencé qui mise sur le faible coût de sa main-d’œuvre pour assurer son développement.

Entré plus tardivement que d’autres secteurs dans le digital, le BTP a désormais enclenché sa transformation digitale. Mais qu’en est-t-il de la data ? Où en est le secteur dans la collecte et l’exploitation des données ? Quels sont les impacts sur les pratiques, les métiers et les produits ? Décryptage en trois temps.

La data, moteur de la transformation du BTP 

Les innovations technologiques se sont multipliées au cours de la dernière décennie dans le secteur du BTP. Après la généralisation de la modélisation numérique, le Big Data* prend aujourd’hui de plus en plus d’ampleur, ouvrant la voie à une potentielle transformation de toute la chaîne de valeur de la filière. 

Aujourd’hui, les entreprises du BTP disposent d’un très grand nombre de données, de nature variée, produites sous différents formats (images, maquettes, chiffres, etc.) et exploitées par différents acteurs impliqués dans un projet de construction. En effet, aux données « classiques » issues des bureaux d’études ou des bases de données viennent s’ajouter un volume colossal de données alimentées par les récentes innovations technologiques comme les objets connectés, les drones, les capteurs ou encore le BIM (Building Information Modeling). 

De la collecte à l’analyse des données

Si la collecte des données est une réalité dans le secteur, seul un infime pourcentage de ces informations disponibles est utilisé. En 2016, seulement 11% des entreprises de la construction de plus de 10 employés avaient exploité le Big Data*. Pourtant, l’exploitation des données est un levier clé pour adresser l’un des défis les plus importants du secteur : améliorer la productivité. 

En gérant efficacement les données collectées et en les analysant à l’aide d’algorithmes, c’est toute la filière du BTP qui peut gagner en efficacité. Et ce, à toutes les étapes de la chaîne de valeur : en amont pour limiter les erreurs de conception et prévoir les risques sur les chantiers (météo, accidents, etc.) ; pendant le chantier, en réduisant les pertes de temps et en favorisant les échanges entre les chantiers et les bureaux ; en aval en facilitant la maintenance. 

Aujourd’hui, le véritable challenge ne concerne pas la collecte de données mais la capacité des entreprises du BTP à analyser ces données pour leur donner du sens. Un défi que les acteurs du secteur devraient maîtriser de plus en plus, sous l’impulsion de plusieurs facteurs : d’une part les possibilités pour connecter les équipements sont plus accessibles et moins onéreuses ; d’autre part, les nouvelles capacités du digital, et le cloud notamment, permettent de stocker ces données et de faire des calculs à moindre coût. 

MATIÈRE face au défi du Big Data

Consciente du potentiel du numérique pour répondre à ses différents enjeux, notamment ceux liés à la quête de productivité, MATIÈRE est engagée dans une digitalisation croissante de ses activités. Une digitalisation qui s’amplifie depuis la nomination de son Responsable des Systèmes d’Information il y a un an mais aussi avec la crise sanitaire, véritable accélérateur de sa transition numérique. « A l’international, nos chantiers se trouvent dans des zones isolées où il n’est pas toujours facile de se déplacer, remarque Landry Fossouo, Coordinateur études internationales à Paris. Nous utilisons des drones pour faciliter le repérage des sites en amont. Cela nous permet de mieux appréhender la configuration des ouvrages, d’intégrer l’ouvrage dans son environnement réel, et donc d’organiser avec plus de précision le travail des équipes. Avec, à la clé, un vrai gain de temps en phase d’exécution et de suivi de chantier. Le partage des données en temps réel grâce au cloud permet aussi de renforcer la sécurité, un aspect fondamental dans nos métiers. » Autre avantage et non des moindres : une meilleure efficacité commerciale grâce aux maquettes 3D présentées aux clients.

Une montée en puissance de la data

Si MATIÈRE n’en est encore qu’aux prémices en termes de collecte et d’analyse de données, l’entreprise entend bien investir davantage dans ces technologies prometteuses.

« Nous devons optimiser nos processus et nous réinventer pour améliorer notre productivité, analyse Landry Fossouo. L’un des leviers pour y parvenir, c’est de synchroniser la collecte et l’analyse des données. Mais cela requiert des investissements importants : il faut trouver les bons outils d’analyse adaptés à notre profil et accessibles à tous. Toutefois, la photogrammétrie (capture 3D prise à l’aide de drones) ne remplace pas mais complète les études topographiques, géotechniques ou hydrauliques. » 

Le préfabriqué, une solution d’avenir dans la construction 

Le béton préfabriqué apparaît comme l’un des grands gagnants de l’essor de la data.  Gain de temps, qualité maîtrisée, conditions de travail optimisées, respect des réglementations et de l’environnement… Grâce aux nouvelles technologies, le préfabriqué se perfectionne, s’imposant plus que jamais comme une technique incontournable pour répondre aux enjeux d’efficacité du secteur et de transition énergétique.  

Pratiquée depuis l’Empire romain, la construction préfabriquée reste un marché en croissance. Plus connu pour la construction de maisons individuelles, le préfabriqué est aussi utilisé pour la réalisation d’ouvrages d’art de grande ampleur. Comme par exemple le contournement ouest de Strasbourg, avec ses 15 ponts préfabriqués en béton livrés par MATIÈRE. La préfabrication en béton est aussi un ingrédient incontournable du succès du Grand Paris, l’un des projets les plus emblématiques du secteur du bâtiment en France. Pourquoi ? Car cette technique permet d’optimiser la production des ouvrages, en réduisant les coûts et les délais de construction. 

Fabriquer mieux, moins cher, plus vite 

Les avantages du préfabriqué sont multiples, comme l’explique Fathi Mezghani, responsable du bureau d’études béton chez MATIÈRE. « Le béton préfabriqué permet d’avoir une meilleure maîtrise de la qualité, car tous les modules sont fabriqués en usine et soumis à des réglementations strictes. Le deuxième attrait, c’est la réduction des délais pour le client, l’assemblage d’un ouvrage préfabriqué prenant moins de temps qu’un chantier classique. Enfin, le préfabriqué permet d’améliorer les conditions de travail des salariés : travaillant en usine et non sur les chantiers, ils sont moins exposés aux risques et aux aléas de la météo, et in fine, plus productifs. » En plus de l’efficacité industrielle, le préfabriqué contribue aussi à répondre à l’un des plus grands défis du secteur de la construction : le respect de l’environnement. En effet, la fabrication en usine facilite le recyclage des déchets et limite les rejets de polluants en milieux naturels. « En préfabrication, nous cherchons toujours à optimiser les quantités des matières utilisées (ciment, granulat) et donc le poids des pièces, souligne Fathi Mezghani. Cela contribue à la préservation des ressources et diminue les transports. »

MATIÈRE, une référence dans le préfabriqué

Positionnée sur le préfabriqué depuis 1980, MATIÈRE possède une expertise reconnue avec ses solutions brevetées telles que ses ponts modulaires métalliques préfabriqués Unibridge®. MATIÈRE exploite aussi deux usines béton préfabriqué en France : un site à Arpajon-sur-Cère près d’Aurillac pour les structures en béton armé jusqu’à 15 mètres de portée et une usine à Brive la Gaillarde dédiée à la fabrication de structures préfabriquées en béton précontraint de 15 mètres de portée jusqu’à 35 mètres. « Nos usines sont équipées de laboratoire interne pour assurer le suivi de la qualité tout au long de la chaîne de production et vérifier la qualité des bétons et leur conformité avec les caractéristiques requises pour les ouvrages, précise Fathi Mezghani.  Nos usines sont également certifiées, qu’il s’agisse de notre centrale à béton normalisée certifiée NF** ou de nos ateliers d’armature certifiés AFCAB***. »

La conception en amont, le maillon fort du préfabriqué

Dans les constructions en préfabriqué, l’anticipation est le maître-mot. Tout doit être pensé en amont, afin de ne pas pénaliser l’avancement du chantier. D’où l’importance des bureaux d’études qui réalisent pour chaque ouvrage une étude spécifique, en fonction du cahier des charges du client, des conditions d’accès sur le chantier et des normes en vigueur. « La préfabrication nécessite une phase de conception très aboutie, souligne Fathi Mezghani. Pour chaque projet, nos bureaux d’études recherchent les solutions techniques les plus optimales et économiques, en veillant à associer nos moyens existants en usine et les besoins du client. Nous offrons des solutions sur-mesure à nos clients. » MATIÈRE est confiante sur l’avenir du préfabriqué, convaincue que le marché va poursuivre sur sa lancée sous l’impulsion des nouvelles technologies et d’une demande pour des constructions toujours plus respectueuses de l’environnement.

Digitalisation des chantiers : quels impacts sur les métiers de la construction ?

Avec la digitalisation croissante du secteur de la construction, les outils numériques font progressivement leur entrée sur les chantiers. Réalité virtuelle, BIM, Intelligence Artificielle… Si ces outils s’inscrivent dans une démarche de progrès, ils soulèvent aussi des inquiétudes sur une potentielle perte d’emplois.

Il y a dix ans, l’informatique ne quittait pas le bureau des ingénieurs et peu de baraquements de chantier étaient équipés de connexion wifi. Aujourd’hui, de plus en plus d’outils digitaux arrivent sur les chantiers : réalité virtuelle, BIM, impression 3D, robotisation, Big Data, digitalisation de la gestion du matériel, partage des données en temps réels, engins de production équipés de GPS, Intelligence Artificielle (IA) …Grâce à ces solutions numériques, les professionnels sur les chantiers ont le potentiel de devenir plus efficaces et se retrouvent moins exposés aux risques. 

La formation, condition sine qua none de l’appropriation du digital 

Pour s’approprier ces nouveaux outils, les chefs de chantier, responsables de projets, conducteurs de travaux ou encore chefs d’équipes doivent modifier leurs habitudes de travail et être formés. C’est essentiel car l’utilisation de ces nouveaux outils numériques requiert de nouvelles compétences. De son côté, MATIÈRE déploie progressivement des formations sur l’utilisation des drones dans ses agences en Côte d’Ivoire ou au Sénégal.

« Former les collaborateurs, c’est accélérer l’adoption de ces outils par les utilisateurs, notamment les salariés en poste depuis de nombreuses années, souligne Landry Fossouo. Les écoles créent des programmes spécifiques pour former les jeunes générations à des emplois liés aux technologies émergentes, comme les BIM Manager, les dessinateurs 3D, les projecteurs BIM.»

La data au service de l’homme … et non l’inverse

Landry Fossouo en est convaincu : le digital ne prend pas la place de l’homme. Les outils digitaux sont au service des hommes sur les chantiers pour les assister dans leur travail, accroître leurs capacités physiques ou intellectuelles, réduire les risques ou les affranchir de tâches répétitives. Pour autant, il faut rester vigilant comme le rappelle Landry Fossouo : « Le déploiement des outils digitaux dans nos pratiques est une évolution positive à condition de ne pas perdre notre technicité, notre bon sens et notre flair de technicien. Nous devons garder le contrôle. » 

Amélioration de la productivité, hausse de la qualité et de la sécurité sur les chantiers, perfectionnement des techniques de préfabrication, développement des compétences, efficacité renforcée des hommes sur les chantiers… autant d’avancées qui montrent bien que la collecte et l’exploitation des données tient ses promesses en termes de transformation de la chaîne de valeur du secteur du BTP.

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* Big Data : Mégadonnées qui sont exploitées ensemble et analysées. Leur production s’est amplifiée avec le développement des nouvelles technologies et d’Internet. Le Big Data répond à trois caractéristiques : Volume (croissance exponentielle des données), Variété (données produites sous plusieurs formes en fonction des sources), Vélocité (Big Data accessible à tous les acteurs grâce au cloud).
Source : Rapport Innovation et BTP : la transformation du secteur est en marche – décembre 2018 (PwC)

* NF : attestation de conformité du produit à des caractéristiques de sécurité et de qualité. 

** AFCAB : certification délivrée par l’Association Française Certificat Armature Béton.

Si la réalité virtuelle est principalement connue dans le monde du divertissement, c’est aussi un outil en passe de révolutionner les métiers de la construction. Chez MATIÈRE^®, que ce soit en phase de création, de modélisation, de simulation ou de présentation, les avantages de la réalité virtuelle dans la conception des ouvrages d’art sont multiples. Explications…

Qu’est-ce que la réalité virtuelle ?

Par définition, la réalité virtuelle (ou VR) est un ensemble de techniques permettant de superposer des éléments virtuels à un environnement réel, garantissant à l’utilisateur une immersion totale à 360°. Il faudra attendre les années 90’ et les premiers casques immersifs pour pouvoir visualiser l’environnement en trois dimensions avec une échelle, une profondeur et une notion d’espace bien plus réalistes qu’un rendu traditionnel. 

Application aux métiers de la construction

Aujourd’hui, les métiers de la construction se sont également emparés de la réalité virtuelle. Visite d’un ouvrage d’art avant réponse à un appel d’offre, modélisation 3D, captures à 360°… La VR donne la possibilité de s’immerger dans un projet, améliorant alors grandement la capacité de projection des clients.

Pour preuve : chez MATIÈRE^®, la réalité virtuelle vient compléter les applications. Quel que soit le type de ponts, les simulations informatiques avancées permettent de modéliser entièrement un projet en incorporant tous les critères esthétiques et techniques du cahier des charges. Il est possible de tester plusieurs scénarios dès la phase de conception de l’ouvrage, d’accélérer et de fiabiliser le processus de décisions.

La réalité virtuelle au service de la conception des ouvrages d’art

Chez MATIÈRE^®, la réalité virtuelle fait partie intégrante du processus de construction des ouvrages d’art, du bureau de l’architecte au chantier. En effet, au-delà de la simple visualisation 3D, l’outil permet de créer des environnements étonnamment convaincants et d’approcher de façon plus palpable les contraintes locales. Les reliefs, arbres, bâtiments existants, flux de personnes et de véhicules sont examinés avec précisions. Les choix stratégiques sont basés sur une appréciation du fonctionnement du projet en temps réel.

La réalité virtuelle se révèle être un excellent outil pour faciliter la compréhension d’un futur ouvrage. Les ingénieurs, architectes et divers corps de métiers peuvent « vivre » la conception dès les premières phases et apprécier le projet avec son rendu final. Naviguer à l’intérieur, considérer les encombrements, distinguer les matériaux, être capable d’apprécier les échelles au plus près du réel… permet aussi de déceler rapidement un défaut de conception. Ces situations inattendues étaient auparavant difficiles ou impossibles à recréer. 

Améliorer la perception d’un projet

Construire un ouvrage d’art est une tâche longue et coûteuse, et il est bon de considérer toutes les variables avant de poser la première pierre. Cette complexité a conduit l’entreprise MATIÈRE^® à s’équiper de logiciels de conception et de modélisation 3D et de gestion de données pour mener à bien ses projets. Cela permet ainsi de réagir rapidement aux demandes, avec à la clé une réduction des délais. 

La réalité virtuelle pour gagner en confort et en efficacité

Bien sûr, la rapidité et la facilité de la VR sont particulièrement appréciées. Chaque donnée spécifique de construction est modifiable à volonté, immédiatement intégrée avec une mise à jour automatique des vues. Le worflow mis en place permet de régénérer aujourd’hui 10 km de pont en 2 heures dans un environnement réel, avec un niveau de détails maximal. 

Avec la réalité virtuelle, la présentation d’un projet entièrement modélisé incorporant tous les critères esthétiques et techniques du cahier des charges est réalisée en seulement deux semaines !

Un outil d’aide à la décision

Autre atout et non des moindres : Les maquettes 3D sont un outil d’aide à la décision puisqu’elles permettent de comprendre, visiter et interagir avec un projet dans son contexte, avant et pendant construction. Le côté ludique de la visite immersive apporte une expérience inédite aux acteurs ce qui facilite leur adhésion !

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L’aménagement en 2×2 voies de la RN 88 pour rapprocher Rodez du Nord-Aveyron, tel est l’objectif du chantier de déviation de l’axe Toulouse-Lyon démarré en septembre 2016 pour le compte du Conseil Départemental de l’Aveyron. Sur le futur tronçon Rodez-Causse Comtal de 7,5 km, aussi appelé « barreau de Saint-Mayme », 12 ouvrages d’art sont à bâtir.

Liaison Rodez-Comtal : donner du souffle à l’Aveyron

L’important chantier du barreau de Saint-Mayme, depuis la rocade de Rodez jusqu’au Cause Comtal se poursuit. Cette voie nouvelle de 7,5 km est destinée à désengorger l’entrée et la sortie de Rodez vers le Nord-Aveyron où transitent quelques 24.000 véhicules chaque jour. Cette déviation permettrait de diviser ce chiffre par deux : moins de trafic et donc moins d’accidents. Le projet, estimé à 25 M€, dont le Conseil Départemental de l’Aveyron est maître d’ouvrage. 

Réalisation de deux ouvrages d’art en béton préfabriqué à Rodez

Parmi les 12 nouveaux ouvrages d’art qui jalonnent l’axe routier, deux ont été attribués à l’entreprise MATIERE®. La réalisation du passage inférieur de Combes, entre la rocade de Saint-Mayme et le Causse Comtal, concilie architecture, ingénierie et paysage. Les équipes béton ont apporté et posé cet ouvrage en béton préfabriqué de type CM4 – au piédroit de 64 m², à la voûte de 20 m² et à l’épaisseur de 26 cm – qui s’étend sur 80 m de long. 

638 m³ de béton préfabriqué, 154 m³ de béton chantier et 82 tonnes d’acier HA ont été nécessaires à sa construction qui comprend également la réalisation des remblais techniques contigus et des murs en ailes en pierre encagées (faisant partie d’un remblai renforcé).

Ouvrages d’art de forme voûtée : une technologie brevetée 

Le système de voûte composé d’éléments préfabriqués en béton armé est particulièrement approprié pour la construction d’ouvrages d’art sous fortes hauteurs de remblai. En effet, la technologie des ponceaux voûtés est utilisée pour la construction d’ouvrages voûtés, découpés longitudinalement et transversalement. Elle a l’avantage de reprendre plus de charges avec des épaisseurs d’ouvrages diminuées, jusqu’à plus de 48% pour le passage inférieur des Combes. En outre, elle permet d’offrir des gabarits pour passage inférieur routier de plus de 10 mètres de largeur et 5 mètres de hauteur.

Plus de 8000 ouvrages d’art ont d’ailleurs été conçus, fabriqués et posés depuis plus de 20 ans par MATIERE® à partir de cette technologie brevetée. 

Limiter la hauteur de remblai au service de la durabilité 

À l’origine, la réalisation du passage inférieur sous routes des Combes devait être un pont en arc en plein cintre. Mais, la forte hauteur de remblai (plus de 15,6 mètres) et les surcharges sur traverse supérieure ont conduit l’entreprise MATIERE® à proposer une variante modifiant la géométrie de la voûte. 

La réalisation d’un pont en arc d’ogive, plutôt qu’en demi-cercle, permet en effet de mieux répartir les efforts. Cette structure formée de deux arcs de cercle se coupant à la clef a l’avantage de réduire les efforts horizontaux avec des épaisseurs d’ouvrages diminués. 

Outre une meilleure stabilité de l’ouvrage, la solution apportée a permis de produire une structure de 26 cm d’épaisseur au niveau de la voûte (au lieu de 50 cm), réduisant significativement le volume de béton nécessaire. « Des économies notables de l’ordre de 200 m3, soit 240 K €, selon Didier GENNARO, Chargé d’affaires, qui a dirigé les travaux.

Un chantier aux solutions économiques notables

Une autre solution performante, cette fois-ci pour alléger les remblais routiers : la substitution d’un remblai classique par un remblai 20 fois plus léger et avec une forte résistance en compression afin de limiter les efforts verticaux et latéraux exercés sur l’ouvrage tout en améliorant sa stabilité. 

En outre, les pièces de béton préfabriquées livrées au chantier se devaient en effet de comporter une précision irréprochable, de manière à ce que l’installation soit réalisée dans les délais impartis. 

Ces choix particulièrement judicieux ont permis de réduire le temps de construction et de transport sur le chantier et de limiter au maximum les délais d’intervention. L’économie globale, en termes de gains de temps/homme, est ici manifeste.

Le béton préfabriqué : une réponse adaptée aux ouvrages d’art

Les éléments en béton préfabriqués entrent de plus en plus massivement dans la conception des ouvrages d’art. Un succès qui s’explique pour plusieurs raisons : la qualité élevée d’une technique très au point, la simplicité de mise en œuvre et le gain de temps sur chantier. 

De manière générale, un ouvrage en béton préfabriqué est moins coûteux qu’un ouvrage classique réalisé sur site qui plus est, dans le cas de fortes contraintes de planning et/ou environnementales et lorsque l’optimisation de leur structure est réalisable techniquement. 

En outre, la fabrication contrôlée en usine des éléments en béton armé, difficilement réalisables sur site, permet de rendre les chantiers plus sûrs et plus rapides, avec des économies de ressources notables comparées aux solutions traditionnelles, tout en répondant aux contraintes de leur utilisation et du marché. Ceci grâce aux optimisations structurelles, aux matériaux utilisés et aux modes de fabrication.

Si le béton armé est plus économique que bien d’autres matériaux de construction, il est également plus imposant, plus durable, plus résistant et surtout nécessite très peu d’entretien.

• La construction en béton préfabriqué est moins coûteuse et plus facile à mettre en œuvre
• La qualité des éléments en béton préfabriqué est sûre et fiable.
• Les éléments en béton préfabriqués sont durables et respectueux de l’environnement. 

Solidité, facilité et rapidité de mise en œuvre, économie… Les pièces en béton préfabriquées sont incontournables dans la construction d’ouvrages d’art moderne. Ces systèmes constructifs sont performants pour des durées d‘utilisation d’ouvrages élevées et des conditions de service sévères.