Vélo de ville

Edit:18 juin 2018, Cre:04 juin 2018

Les passerelles

Table des matières

Les codes et standards

Il n'y a pas en France de documents officiels donnant de recommandations pour les passerelles et ponts piétons et cyclistes qui peuvent parfois atteindre des coûts importants. Pour des passerelles courtes, les rampes et appuis peuvent être plus coûteux que la passerelle elle-même. Mais comme pour beaucoup d'infrastructures publiques, le plus grand coût est souvent lié a la volonté d'avoir une architecture ou un aspect original. Quand les coûts sont mentionnés, il n'est pas toujours facile de savoir ce qu'il recouvrent.
Il existe deux types de ponts/passerelles, ceux qui sont indépendants et ceux qui sont attachés sur le coté de ponts routiers, et sont dits 'en encorbellement'.

Le site Internet Véloroutes et Voies Vertes - sud a fait une compilation très intéressante de diverses passerelles piétons/cycles séparées et de passerelles piétons/cycles en encorbellement. C'est du très bon travail mais malheureusement les liens sont un peu cachés.

Normes d'autres pays

Il est étonnant de voir que les seuls documents accessibles sur Internet sont en majorité le fait d'associations ou d'opérateurs privés et non d'organismes publics.

Quelques points techniques:

Les charges d'exploitations

  • Suivant L'eurocode 1991-8 la charge sur les ponts piétonniers et cyclable est de 500kg/m2 pour les passerelles courtes mais est un peu réduite pour les ouvrages plus longs. Cette valeur est la plus courante dans la majorité des pays.

Les garde-corps/parapets

Beaucoup de garde-corps font 1.2m de haut, ce qui est le minimum demandé pour les voies vertes, mais ça semble plutôt insuffisant pour une voie cyclable et la FFCT recommande dans son guide des garde-corps de 1.4m de haut.
On retrouve aussi cette valeur de 1.4m dans les recommendations de l'association anglaise Sustrans.

Les matériaux

La très grande majorité des passerelles sont construites en acier peint avec quelques exemples en bois, acier inoydable ou aluminium.
Les passerelles en bois utilisent souvent un bois exotique très résistant, l'Azobé
Les passerelles en béton se trouvent essentiellement aux USA, mais il en existe quelques une aux pays-bas pour de grandes dimensions. Le béton n'est pas vraiment adapté aux structures légères. De plus il y a eu récemment -2018- un accident grave (6 morts) sur une passerelle béton à Miami qui s'est effondrée deux jours après son ouverture.

Les revêtements de protection contre la corrosion

  • Avec les aciers auto-patinables (Corten, Indaten, Diweten), il n'est pas nécessaire de peindre, mais la couleur finale sera 'rouille sombre', ce qui ne plait pas a tout le monde mais s'associe assez bien avec des accessoires en bois (garde corps et platelages). Il existe par exemple à rueil-Malmaison sur la RN13 une passerelle construite comme cela. Son usage est a éviter en ambiance saline ou dans des zones très humides.
  • Peintures: il existe des système de peinture multicouches très résistants, souvent avec une couche primaire chargée en zinc, des couches intermédiaires en résine époxy et une couche finale en résine polyuréthane. D'autres systèmes comme les peintures aux silicates sont possible.
  • Métallisation par projection de zinc, d'aluminium ou mieux d'un mélange zinc/aluminium (85/15%). Une couche de peinture est en général passée par dessus la métallisation.
  • Galvanisation a chaud: Elle a l'avantage par rapport a la peinture ou a la projection de permettre une protection des parois internes, mais il faut prévoir des trous pour les entrées et sorties du zinc en fusion. Les structures en acier galvanisé a chaud sont maintenant souvent revêtues d'une couche de peinture de finition.
  • L'aluminium peut être peint, souvent pour des questions esthétiques. Les couleurs les plus courantes semblent être le vert et le gris.

Les revêtements de circulation

Si pour les pistes cyclables, l'enrobé bitumineux est le matériau de choix, son poids peut conduire a un important surdimensionnement des structures, aussi on utilise majoritairement d'autres solutions.

  • Un platelage bois (planche en bois exotiques, Mélèze ou Chêne), mais il vieillit parfois mal et il faut qu'il soit recouvert d'antidérapant car il peut devenir très glissant sous la pluie.
  • Des platelages en plastique recyclé qui ont l'avantage d'être assez légers et de bien résister aux intempéries.
  • Des revêtements a membrane avec plusieurs couches au dessus de panneaux de contreplaqué en bois ou de panneaux en acier
  • Des revêtements en résine époxy épaisse (5 à 6mm) sur des panneaux en acier.
  • Des caillebotis en acier galvanisé. C'est simple et peu coûteux, mais très agressif pour les chaussures et les pneus. Et on ne peut pas y marcher avec des talons étroits. Ca donne aussi un aspect 'industriel' pas toujours désiré.
  • Des profilés extrudés en aluminium, recouverts par un revêtement antidérapant (polyuréthane)

Liens divers sur les passerelles

On trouve aussi des informations techniques sur les passerelles pour vélos et piétons sur le site Structurae.

Une plaquette pdf assez technique en anglais sur les passerelles légères en acier inoxydable est disponible sur le site de l'IMOA (International Molybdenum association)

La pose

Poser une passerelle acier ou aluminium pré-assemblée (~85 m maxi) ne prends que quelques heures et évite l'interruption du trafic. Voir les vidéos:Pose de nuit d'une passerelle aluminium de 38m, Pose d'une passerelle courte en moins de dix minutes.

Le transport d'éléments de moins de 3m de large est relativement aisé, au delà, il s'agit d'un transport exceptionnel accompagné.
Une passerelle longue ou large peut être livrée en plusieurs parties et assemblée sur site par boulonnage ou soudage.

Le levage nécessite des grues d'une capacité cinq a dix fois supérieure au poids de la passerelles, en effet la capacité est donnée pour des portées très courtes et dimininue beaucoup dès que la portée augmente. Sur un passage routier il est possible d'utiliser deux grues.
Les grues routières jusqu'a 250t sont très communes mais au dessus, ils s'agit de grues de grande capacité au format imposant qui nécessitent une logistique conséquente, un accès large et un terrain permettant les appuis.
Les passerelles les plus lourdes (120 à 140t) nécessitent des grues de grande capacité comme par exemple la pose d'une des passerelles de l'Isle posée avec une grue de 700t.

Exemples et prix

La plage de prix listés sur les pages du VVV-Sud est très large. Il va de soi qu'une passerelle posée sur des appuis existants aura un coût sensiblement plus faible que si l'on doit construire des appuis neufs et des rampes d'accès a faible pente. La largeur est un paramètre de coût important. Globalement la variabilité de prix semble anormale.

Quelques exemples extraits en majorité de la page passerelle du VVV-Sud:

Long.
totale
Portée
maxi
Larg.TypePoidsPrix
 passerelle 
nue/
installée
AnnéeLieuCommentaires
18m18 m1.6mTreillis classique, acier5t76 500/
_
2012ChalabreRemplacement, aspect similaire
24m24 m3mPoutre courbe, acier?270 000/
470 000
2014Jurançon/
Gan
Rampes de longueur limitée
22m22 m3mPoutre droite, acier Corten?_/
1 075 000
2011St-AffriqueSubmersible !
32m32 m2.5mTreillis droit, acier24t500 000/
600 000
2011MendePrix installée
33m? m2.2mPoutre droite, acier?_/
280 000
2014Mont-de-MarsanAccès déjà existants, flotte en cas de crue
33.5m33.5m2.5mPoutre courbe, acier?_/
270 000
2008Vielle Aure,sSimple et élégant, économique
40m40 m3mTreillis courbe, acier?_/
250 000
2003Beaucaire 
50m50 m3mTreillis aluminium
Platelage alu
?190 000/
450 000
2007St-Girons
(Pyrénées)
Passerelle semi-standard PML, la plus longue de France en alu. Permet le passage de véhicules de service de 3.5T
55m55 m1.8/
3.1m
Arc tendu tablier dessus, acier?_/
520 000
2008St-SeverTechnique rare
83m83 m3mArc tendu, acier157t?/
?
2008St-AstierPlus grande passerelle d'un ensemble de 6
87m,287 m3m?Arc sur appuis, acier131t_/
2 400 000
2015Le port-MarlyConception avec les appuis ramenés au sol, optimisant a la fois la partie acier et les appuis bétons
110m110 m2.5mà haubans, acier?549 000/
1 830 000
2002LaroinPasserelle en acier à haubans en fibre de carbone, coût intéressant pour la portée

La passerelle de 83m de type bow-string en acier avec platelage bois fait partie d'une série de 6 passerelles sur trois traversées sur la véloroute de la vallée de l'isle près de Périgueux. Ces passerelles sont de conception similaire mais de différentes portées. On peut noter en particulier à Montpon-Ménestérol un ensemble de 3 passerelles dont une de 41m de portée et 55 tonnes.

Les prix indiqués sont toujours a prendre avec précautions, notamment ceux de la passerelle nue, car on ne sait pas s'ils incluent le transport, l'assemblage éventuel sur place et les éléments annexes (rampes).

Les divers documents listés dans le premier paragraphe donnent une plage de prix allant de 1000Euros/m2 pour une passerelle très courte suivant des plans standard jusqu'a 5000 Euros/m2 pour une passerelle de grande portée avec une étude complexe. Le prix pour des appuis simples est d'environ 1000Euros/m2. (Le m2 s'entend comme la surface utilisable de la passerelle sans ses accès). On peut tenter de recouper les prix avec le poids (pour un ouvrage en acier), en tablant sur un prix approximatif de 12~15 euros/kg d'acier peint, études de la passerelle comprises - sans les études de génie civil-, sans le transport ni la pose, dans le contexte d'un appel d'offre d'état (ce serait sensiblement moins cher pour un appel d'offre privé).

Quelle est la solution la plus économique ?

Parmi tous les exemples cités ci-dessus ainsi que d'autres listés dans les diverses plaquettes en référence, les passerelles les moins chères sont celles en treillis aluminium, pour une portée pouvant atteindre 80m. Elles sont aussi très légères (poids d'environ la moitié d'une passerelle acier en treillis) et la pose en sera nettement simplifiée et donc moins coûteuse. Leur esthétique est particulière, mais il ne faut pas oublier qu'elles peuvent être peintes ou anodisées, la peinture sur aluminium étant moins chère que sur de l'acier. On peut peindre la poutre haute du treillis d'une couleur différente pour donner un cachet. Il est aussi possible d'installer le remplissage des rambardes à l'extérieur de la structure, ce qui peut cacher le treillis. Elles ont aussi l'avantage d'être pratiquement sans aucun entretien.
Un des exemples les plus intéressants est celui de la passerelle de l'université de Bochum (Allemagne), ou la passerelle est supportée par deux arches en acier, d'une esthétique originale et peu coûteuse (115 000 Euros en 2010 pour une portée de 45m sur une largeur de 3m, ce qui fait 850 Euros/m2). Voir le site de PML dans la liste des constructeurs.

Quelle technique

Pour les passerelles de construction récente, on trouve un certains nombre d'ouvrages qui se distinguent par une architecture originale mais on peut dégager des tendances fortes:

  • Pour les passerelles de courte portées (jusqu'a 15 a 18m), on peut trouver des passerelles standards qui s'achètent sur catalogue et sont plates.
  • Pour les passerelles de portée moyenne (15 à 30m), la majorité des passerelles sont de simples poutres. La poutre structurelle peut être située sous la passerelle s'il n'est pas nécessaire d'avoir un passage en dessous (petite rivière ou autre). Si il est nécessaire d'avoir un espace sous la passerelle pour des véhicules, des bateaux ou simplement pour prendre en compte les plus hautes hauts en cas d'inondation, les rambardes peuvent participer a la structure afin d'avoir un tablier d'un épaisseur minimale. Dans la majorité des cas ces passerelles sont incurvées pour minimer les rampes d'entrées et de sortie. Dans des cas plus rares, on trouve des passerelles en treillis très semblables aux pont ferroviaires classiques, mais construites avec des tubes, ce qui facilite la peinture et les rends plus durables.
  • de 20 a 40m, on trouve un certain nombre de passerelles en treillis, droites ou courbes, mais ces treillis sont de hauteur moyenne, en 'U' et non refermés sur le dessus comme beaucoup de ponts ferroviaires. Les treillis de construction moderne sont faits avec des tubes et non des profilés ouverts, pour avoir des ensembles plus légers et plus faciles à peindre.
  • Pour les portées les plus importantes, de 40 a plus de 100m, la technologie qui domine largement est celle des passerelles à haubans. Une autre technologie fréquemment utilisée est celle des passerelles en arche avec tablier traversant. Les passerelles suspendues a câble ont pratiquement disparu, car ce type d'installation nécessite pas mal d'entretien et un bon réglage.

Les passerelles en arche avec tablier traversant

on les distingue des passerelles ou l'arche est sous le tablier (technique rare pour des passerelles légères). Cette technique s'utilise pour des portées de 30 à 80m. On peut cependant faire plus grand, par exemple il y a a Maastricht une passerelle de 160m (Hoge Brug) de portée portant un tablier de 7m de large.
Il a en général deux arches sur les cotés de la passerelle, plus rarement une arche centrale et dans quelques cas, une arche centrale qui se sépare a l'entrée et à la sortie. Dans la majorité des cas, les arches sont inclinées vers l'axe et forment ce que l'on appelle parfois des 'anses de panier'. On trouve aussi régulièrement une arche unique posée en 'biais' au dessus du tablier, pour des portées qui ne sont pas aussi importantes que celles avec une double arche.
Le matériau de prédilection est l'acier peint mais il existe quelques passerelles en bois lamellé-collé. La galvanisation est rare car les pièces sont généralement trop longues pour être galvanisées a chaud.

Elles sont généralement livrées assemblées monobloc, parfois en deux parties. Une passerelle de 40m de portée et 50t sera beaucoup plus simple à poser.
Voir la page Wikipedia en anglais Through arch bridge.

Les passerelles en arche sur appui.

La poussée de l'arche est reprise par les appuis. Ceci implique que les fondations soient capables de reprendre d'importantes poussées latérales sans devoir creuser trop profondément. Ce n'est donc pas possible partout.
La dilatation des arches liée a une montée en température se traduit par une augmentation de la courbure et le tablier doit avoir une certaine flexibilité.
Cette technique permet aussi d'avoir des appuis au ras du sol sans devoir monter des appuis hauts en béton.
On peut distinguer ces passerelles de celles en arc tendu au fait que les appuis des arches sont perpendiculaires à leur axe, alors que dans une passerelle à arc tendu, les appuis sont horizontaux. Il ne faut pas se fier aux dénominations des articles de journaux ou aux présentations, par exemple, la passerelle de port-Marly est en appui sur ses arches et n'est pas une 'bowstring' contrairement a ce que l'on peut lire pratiquement partout.

Les passerelles en arc tendu

Souvent appellée par leur nom anglais 'bowstring', la poussée de l'arc est retenue par la traction du tablier ou avec des cables dédiés, comme le serait un arc de chasse. L'ensemble forme une structure complète et les seuls efforts sur les appuis sont verticaux, avec un coté qui peut glisser pour absorber les dilatations (indispensable car étant en acier, ces passerelle se dilatent sensiblement avec la chaleur).

Le tablier des passerelles en arc est souvent suspendu a des câbles. Ceux-ci vieillissent et nécessitent de l'entretien. Ils doivent faire l'objet d'un réglage initial et de réglages périodiques. Pour une passerelle préassemblée, il est plus simple et plus durable de remplacer les câbles par des membrures légères soudées (comme c'est le cas de la passerelle de 83m à St-Astier déjà citée). L'ensemble s'apparente alors a un pont en treillis.

/

Les passerelles a haubans

Le tablier est suspendu à un ou plusieurs mats. Ces mats peuvents êtres simples ou en 'A'. Lorsqu'ils sont simples, c'est l'équilibrage de la tension entre tous les haubans qui maintient la position du mat. Le tablier peut être droit ou il peut être courbé autout d'un axe vertical. Il y a souvent des recherches architecturales sur les formes de tabliers et la position des mats.
Le tablier peut être semi-rigide ou il peut y avoir une articulation a chaque ancrage de câbles. Dans ce dernier cas, le réglage de la tension des câbles est plus simple, mais la rupture d'un cable entraîne la chute du tablier alors qu'il y a une certaine redondance sur un tablier semi-rigide.

Pour les tabliers de très grande longueur, c'est le type de construction le plus économique.
La construction se fait généralement avec un tablier en acier mais on trouve d'anciennes passerelles en béton.
On monte chaque segment de tablier l'un après l'autre d'ou une installation plus longue mais nécessitant moins de moyens de levage.
La disponibilité de logiciels d'analyse acoustique sur de simples smartphones simplifie le réglage de tension des câbles qui nécessitait auparavant des équipements spécialisés.

Les passerelles en treillis

C'est une des plus anciennes techniques et elle a l'avantage de nécessiter beaucoup moins de matière que les conception en poutre simple. Pour les portées intermédiaires, c'est la solution la plus économique et le poids réduit facilite l'installation. On utilise l'acier, l'aluminium ou le bois.
Il y a deux types de conceptions:

  • Avec des flancs de hauteur moyenne, souvent la hauteur des rambardes, la structure formant un 'U'
  • Avec des flancs hauts et une structure en treillis sur le dessus, constituant une cage complète, comme on le voit souvent dans les anciens ponts ferroviaires.


Dans les conceptions modernes, on utilise le plus souvent des tubes (ronds ou rectangulaires) au lieu de profilés ouverts (cornières ou U), surtout sur le dessus et les flancs, car les tubes ont une meilleure stabilité de résistance a la compression et les sections peuvent être réduites pour un meilleur aspect visuel.
L'usage de tubes rectangulaires en partie basse facilite la réalisation des attaches de tablier.
La peinture sur les tubes est plus simple que sur des assemblages complexes avec des profilés ouvert et celà améliore la durabilité.

Les passerelles en poutre

La poutre est soit sous le tablier ou alternativement, la structure peut être construite en 'U' avec les rambardes participant à la résistance. Dans ce dernier cas, le tablier peut être très mince, ce qui est intéressant pour ménager le passage sous la passerelle et peut permettre de réduire son élévation.
Les poutres sont soit droites soit convexes, ce qui réduit l'étendue des éventuelles rampes d'accès.
Les matériaux peuvent être utilisés sont l'acier, le bois lamellé-collé ou plus rarement le béton.

C'est la solution la plus courante pour les passerelles courtes et de longueur intermédiaires. Pour les passerelles les plus longues (de 25 à 35m), la poutre peut avoir une section croissante vers le milieu. Pour les passerelles courtes, les poutres sont souvent de simple profilés acier 'I' du commerce.
La poutre est soit faite avec une poutre de chaque coté sous le tablier ou sur ses flancs, soit avec une poutre monobloc centrale et les cotés du tablier montés en porte à faux sur cette poutre centrale (pour les plus grandes portées).

Pour les portées jusqu'a une quinzaine de mètres, on peut trouver des passerelles standard.
Pour les structures en bois lamellé collé, il est souhaitable que le tablier protège la poutre des intempéries.

La conception des passerelles

On est parfois surpris par le cheminement choisi pour les passerelles piétonnes et cyclistes, notamment celles qui traversent de biais ou qui ont des portées très supérieures à ce qui semble requis. Il semble que les aménageurs cherchent a tracer une voie vélo comme une voie voiture, sans virage avant les ponts et dans l'alignement des voies. C'est totalement inutile, d'autant plus qu'il faut souvent des rampes d'accès. Parfois, les extrémités des passerelles viennent chercher un terrain naturel plus haut pour éviter de construire des appuis hauts. Une passerelle cycliste est légère et des appuis en béton ne sont pas chers. On peut aussi faire des appuis en acier plus élégants qui s'avancent au dessus du passage, ce qui raccourcira d'autant la passerelle, diminuant son poids et facilitant son installation. Ces avancées peuvent être en pente, diminuant d'autant les éventuelles rampes d'accès. Il faut cependant, quand il existe des bandes d'arrêts d'urgence, préserver une hauteur suffisante au dessus de celles-ci pour le passage des véhicules de secours.
Une contrainte moderne est de préserver le passage de l'eau en cas de grande inondation, les ponts et les passerlles étant une cause très importante de troubles lorsqu'elles bloquent le flux d'eau. Ceci peut conduire a surélever une nouvelle passerelle remplaçant une existante.
Les appuis doivent souvent être écartés des berges pour éviter l'érosion.
On notera la passerelle posée sur des flotteurs de Mont-de-Marsan (listée ci-dessus), qui a déjà été testée lors d'une inondation.

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Pourquoi cette page ?

A cause d'une passerelle proche de chez moi qui m'a conduit a me poser de sérieuses questions sur le prix et la conception des passerelles vélos... avec le recul, mes interrogations semblent plus que justifiées:

Longueur totalePortée maxiLargeurPoidsPrix passerelle nuePrix totalAnnéeLieuCommentaires
65m40 m4m80t_3 770 0002010NanterreAccès par escalier

Hauteur sous tablier: 7.5m (/sol ou / eau ?). Largeur de la Darse : 23/24m.
La hauteur inusuelle est due a la nécessité de laisser passer les bateaux. La largeur (4m) est considérable pour l'usage, il y a très rarement plus de 5 ou 6 personnes à la fois sur la passerelle. Accès par escalier, les vélos doivent être montés à la main sur une rampe de 30 cm de large. Pour le prix, on aurait pu au moins espérer une vraie rampe... Il y a un ascenseur pour les personnes handicapées qui a été immédiatement vandalisé et est inutilisé. Le revêtement bois vieillit mal.

Il est intéressant de comparer cette passerelle à celle d'andrésy (allée Jean-Baptiste clément) qui forme une parabole permettant d'avoir une voie assez haute pour sa portée. La portée de son arche est de 33m et sa voie fait 2.5m de large pour desservir un quartier entier. Ce serait trop petit pour franchir la darse de 24m a 7.5m de haut, mais une conception similaire de 20% plus grand (soit 70% plus lourd et plus cher) devrait suffire. En 2000, cette passerelle a couté 230 000 Euros, soit 300 000 Euros 2018. C'est une conception originale non seulement par sa forme mais parce qu'il est construit en inox et ne nécessite donc pratiquement pas d'entretien.

Et pas très loin de là, une passerelle encore plus chère pour une portée qui aurait pu être beaucoup plus courte (La RD913 en dessous fait un peu plus de 20m de large) et un trafic faible la passerelle des Gallicourts pour 5.8 Millions d'Euros, ce qui comprend probablement les aménagements et les rampes (franchissables en vélo sans démonter).

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Page mise à jour le 18/06/2018 14:52