Fiche technique : Montage d'un plancher en dalles alvéolées en béton armé préfabriqué avec mise en place d'une ossature porteuse interne

Le processus technologique est conçu pour l'érection de structures à l'aide d'une grue à tour. La base normative du processus pour une zone de travail type de 112,5 m² établit les indicateurs technico-économiques suivants : l'intensité de travail normative est de 14,7 jours-hommes (celle du projet - 11,7 jours-hommes). L'intensité de travail pour 100 m² de surface nette de plancher : normative 10,22 jours-hommes, adoptée 8,22 jours-hommes. Le rendement par ouvrier par poste de travail atteint 3,9 m² de plancher. Le besoin en mécanisme de levage est estimé à 47,0 heures-machines pour 100 m² de surface.

Avant de commencer le montage de l'ossature porteuse, il est nécessaire de terminer les travaux de terrassement, y compris l'excavation des fouilles pour les fondations, et de préparer l'assise porteuse conformément aux exigences géotechniques (mise en place d'un coussin de sable compacté et de béton). La vérification de la profondeur d'assise et de la position en plan des fondations s'effectue à l'aide d'un niveau et d'un tachéomètre avec l'établissement obligatoire d'un procès-verbal de travaux cachés.

Les blocs de fondation sont montés après le traçage des axes à la peinture indélébile. Le bloc est levé par une élingue à deux brins, arrêté à une hauteur de 10 à 15 cm de la surface de l'assise pour un positionnement précis, orienté et descendu à la cote de projet. Les joints entre les semelles sont remplis de sable de construction ou de mortier de ciment. Une couche de mortier de ciment d'environ 20 mm d'épaisseur est étalée sur les blocs installés pour l'installation ultérieure de l'encuvement en béton armé.

1Structure de support en acier ou linteau enjambant la section supérieure pour supporter la voûte ou la maçonnerie supérieure

2Joint de dilatation ou remplissage réfractaire compressible entre les colonnes de briques pour absorber la dilatation thermique

3Revêtement principal en briques réfractaires ou blocs formant la barrière thermique primaire du mur du four

4Blocs de support de base ou sommiers reposant sur la structure de fondation pour répartir la charge du mur

1. Implantation des axes des fondations et préparation de l'assise de projet.
2. Marquage des repères axiaux sur les faces des blocs de fondation avec de la peinture indélébile.
3. Levage des blocs par une élingue à deux brins avec arrêt à une hauteur de 10 à 15 cm pour l'alignement sur les axes.
4. Mise en place d'un lit de mortier de 20 mm d'épaisseur et installation de l'encuvement en béton armé à l'aide d'une élingue à quatre brins.
5. Remblaiement des fouilles avec compactage du sol par couches après vérification topographique.

L'installation des poteaux en béton armé du niveau inférieur s'effectue dans les encuvements des blocs de fondation. Avant le montage, des repères axiaux sont tracés sur le poteau et l'encuvement. Le poteau est levé par la grue, arrêté à une hauteur de 0,1 à 0,2 m au-dessus de l'ouverture de l'encuvement et abaissé en douceur. L'alignement de la position en plan s'effectue en faisant coïncider les repères, et la verticalité est contrôlée par deux théodolites dans des plans perpendiculaires ou par des fils à plomb de haute précision.

La fixation provisoire et l'ajustement du poteau dans l'encuvement sont réalisés par l'enfoncement de coins de montage récupérables entre les parois de l'encuvement et les faces du poteau à la profondeur calculée. Après la vérification topographique finale, le nœud d'appui est claveté (scellé) avec du béton structurel de classe C20/25 ou C25/30 (types M300-M400) selon les normes internationales de qualité des mélanges de béton (par ex. ISO 22966).

Le montage des poteaux du deuxième niveau et des niveaux suivants s'effectue sur les têtes des poteaux des étages précédents. Pour le maintien temporaire et l'ajustement précis, des gabarits de montage spéciaux équipés de bras pivotants sont utilisés. Après la fixation du poteau dans le gabarit et la vérification, on procède au soudage des pièces en acier insérées (inserts) de la semelle et de la tête sur le contour, conformément aux normes de travaux de soudage (par ex. ISO 17660).

1Plaque de base en acier ou bloc de fondation, répartissant la charge d'impact sur le coussin de sol préparé

2Enclume en acier ou bloc d'impact, recevant les coups directs de la masse tombante et transférant l'énergie à la plaque de base

3Carcasse de guidage cylindrique extérieure, fixée à l'enclume pour maintenir l'alignement vertical des composants internes

4Éléments de guidage internes ou amortisseurs à friction, centrant le mât central dans la carcasse extérieure

5Mât central en acier ou mouton, guidant la masse tombante et assurant la verticalité pendant l'impact

6Mécanisme de levage de la grue avec câble métallique et moufle, utilisé pour hisser et relâcher la masse tombante

7Coussin de sol préparé ou de sable dans l'excavation, fournissant une plate-forme de travail stable et aidant à la dissipation de l'énergie

8Plate-forme naturelle ou niveau du sol naturel, contenant l'excavation et supportant l'ensemble de l'installation de compactage

1. Marquage des repères axiaux sur le poteau et l'encuvement de fondation.
2. Levage du poteau par grue (élingage 'en étranglement' ou par les anneaux) avec suspension à 0,1 à 0,2 m au-dessus de l'appui.
3. Descente du poteau, alignement des axes et fixation provisoire par des coins récupérables.
4. Vérification topographique de la verticalité et clavetage (scellement) du nœud avec du béton.
5. Pour les niveaux supérieurs : installation du gabarit de montage, fixation du poteau, soudage des pièces insérées.

Le montage des poutres en béton armé commence strictement après que le béton de clavetage dans les nœuds des poteaux a atteint au moins 70 % de sa résistance à la compression de calcul. Les poutres sont posées sur les corbeaux des poteaux, formant une ossature interne rigide. Lors du montage des poutres de rive, une extrémité repose sur le corbeau du poteau et l'extrémité opposée est insérée dans une réservation (poche) spécialement préparée dans le mur porteur en briques.

La préparation des nœuds d'appui dans les murs exige une grande précision. La surface d'appui est nivelée avec du mortier de ciment ou du béton à grains fins, et une plaque de répartition en béton armé ou une dalle plate est installée sous l'extrémité de la poutre. Les cotes de niveau des surfaces d'appui sont vérifiées au mètre ruban à partir d'un repère de contrôle et à l'aide d'un niveau tubulaire.

Le montage de la poutre nécessite de la précision : l'élément est arrêté à une hauteur de 20 à 40 cm du plan de projet, orienté et descendu en douceur en contrôlant la verticalité des faces. Les ajustements mineurs de la position en plan et sur l'axe sont effectués à l'aide de pinces à riper (barres à mine de montage). Après l'installation, on procède au soudage des pièces en acier insérées et au scellement en maçonnerie des extrémités des poutres dans les murs.

1Section supérieure du poteau, fût rectangulaire en béton au-dessus des corbeaux

2Corbeau ou console, élément en béton conçu pour supporter des poutres structurelles ou des charges

3Fût inférieur du poteau, section principale de support vertical en béton sous les corbeaux

4Nœud d'élingage (élingage en étranglement), boucle sous tension enroulée autour du fût du poteau sous les corbeaux pour sécuriser la charge pour le levage

5Câble de levage ou élingue, élément de tension vertical s'étendant de l'attache au dispositif de levage

1. Contrôle instrumental de la résistance du béton dans les nœuds des poteaux (minimum 70 %).
2. Préparation des surfaces d'appui sur les corbeaux et percement de réservations dans les murs porteurs.
3. Élingage de la poutre par une élingue à deux brins et levage vers le lieu d'installation avec suspension à 20 à 40 cm.
4. Descente de la poutre avec ajustement de la position à l'aide d'une pince à riper selon les repères tracés.
5. Exécution du soudage de montage des pièces insérées et scellement des nœuds d'appui.

La pose des planchers alvéolés préfabriqués (dalles de plancher) s'effectue en prenant appui sur les murs porteurs du bâtiment et sur les poutres en béton armé montées de l'ossature interne. Pour assurer un appui fiable, des réservations (poches) d'une profondeur de 1,5 brique, d'une largeur de 1 brique et d'une hauteur de 5 à 6 rangées de maçonnerie sont percées dans les murs porteurs. Dans le mur opposé, une saignée continue d'une profondeur de 0,5 brique est réalisée.

La préparation des zones d'appui comprend la pose d'un lit de mortier de ciment ferme sur la surface inférieure des réservations et des saignées, avec une vérification minutieuse des cotes de niveau. Dans les nœuds fortement sollicités, l'installation d'une poutre de répartition en acier est possible. Les saignées sont percées par tranches, conçues pour le montage simultané de 3 à 4 dalles de plancher.

Le montage des dalles est réalisé à l'aide d'une élingue à quatre brins. Le décalage des axes des dalles et la modification de la distance entre elles par rapport au projet ne doivent pas dépasser 15 mm. La différence de niveau des surfaces apparentes de deux dalles adjacentes au niveau du joint ne doit pas dépasser 10 mm (pour des dalles jusqu'à 8 m de longueur) et 12 mm (pour des dalles de plus de 8 m). La profondeur d'appui est strictement réglementée par la documentation du projet.

1Base de la semelle de fondation en béton armé pour poteau

2Socle de fondation à gradins (encuvement) pour le support du poteau

3Fût du poteau en béton armé avec corbeaux

4Surface supérieure du fût du poteau

5Bord inférieur de la base de fondation

7Armatures longitudinales internes dans le fût du poteau

8Épaisseur spécifiée d'enrobage de protection en béton pour les armatures du poteau (valeurs : 20, 25, 30, 40 mm)

9Épaisseur spécifiée d'enrobage de protection en béton pour les armatures de la fondation (valeurs : 14, 16, 20, 24 mm)

1. Marquage et percement des saignées de montage (profondeur de 0,5 brique) et des réservations d'appui (profondeur de 1,5 brique) dans les murs.
2. Mise en place d'un lit de nivellement en mortier de ciment ferme sur les surfaces d'appui.
3. Élingage de la dalle alvéolée par une élingue à quatre brins attachée aux anneaux de levage.
4. Pose de la dalle avec contrôle de la symétrie de l'appui et des écartements entre les éléments adjacents.
5. Contrôle instrumental de la planéité de la surface du plafond (tolérance de 2 mm par mètre de longueur).

Une condition obligatoire pour l'exécution des travaux de montage est le contrôle instrumental continu de la géométrie de l'ouvrage. L'écart d'alignement des repères des axes géométriques dans la section inférieure des poteaux par rapport aux axes d'implantation ne doit pas dépasser 8 mm. L'écart de verticalité des axes des poteaux dans la section supérieure est strictement réglementé : jusqu'à 20 mm pour une longueur de poteau allant jusqu'à 4 m ; jusqu'à 25 mm pour les poteaux de 4 à 8 m ; et jusqu'à 40 mm pour les éléments d'une longueur de 16 à 25 m.

La différence des cotes de niveau du sommet des poteaux (surfaces d'appui des corbeaux) est limitée à une tolérance de 14 mm pour les poteaux d'une hauteur allant jusqu'à 4 m, et de 16 mm pour les éléments allant jusqu'à 8 m. Les écarts des dimensions géométriques des dalles de plancher en béton armé elles-mêmes en épaisseur ne doivent pas dépasser ±5 mm, et le défaut de planéité de la surface inférieure (plafond) est limité à 8 mm pour les dalles d'une longueur allant jusqu'à 8 m.

Il est strictement interdit d'utiliser des cales en acier ou en béton non prévues par le projet d'ingénierie pour niveler les cotes des éléments. Le montage de béton présentant des fissures n'est pas autorisé, à l'exception des fissures de retrait superficielles localisées dont la largeur d'ouverture ne dépasse pas 0,1 mm. Les surfaces des pièces insérées doivent être débarrassées des coulures de béton et de la rouille.

1Support structurel / Surface du mur, servant de base principale pour le système de bardage

2Profilé de support horizontal / Cornière en L, solidement ancré au support, assurant le soutien structurel de la rangée de base des panneaux

3Couche de mortier-colle, appliquée avec une épaisseur allant de 5 mm à 10 mm, assurant une liaison structurelle entre les panneaux et le profilé de support

4Panneaux de bardage extérieur (par ex. céramique, pierre ou composite), installés avec des écartements de joints définis (8 mm, 10 mm ou 12 mm) pour la dilatation thermique

5Rangée supérieure de panneaux de bardage, alignée et collée de la même manière que les panneaux inférieurs, poursuivant la finition de la façade

1. Vérification des certificats de qualité, des fiches produits et de l'absence de coulures/éclats avant le levage.
2. Mesure topographique de la verticalité des poteaux après fixation provisoire (tolérance de 20 à 40 mm selon la hauteur).
3. Nivellement des cotes de hauteur des corbeaux des poteaux et des surfaces d'appui des murs.
4. Contrôle de la taille des écartements aux joints des dalles de plancher et de la symétrie de leur appui sur les structures porteuses.
5. Enregistrement des résultats dans le journal des travaux et établissement du plan de récolement topographique.

Les travaux de montage sont effectués par une équipe spécialisée de 7 personnes. La composition comprend des monteurs de structures de catégorie 4 (1 pers.), de catégorie 3 (2 pers.), de catégorie 2 (1 pers.), ainsi qu'un élingueur et des maçons. Le soudeur électrique, certifié pour les travaux en hauteur, travaille en dehors de la composition principale de l'équipe. Seules les personnes qualifiées âgées d'au moins 18 ans, ayant suivi une formation et possédant une certification de sécurité industrielle sont autorisées à travailler.

Des restrictions météorologiques et spatiales strictes sont établies. Il est interdit d'effectuer des travaux de montage en hauteur à l'air libre lorsque la vitesse du vent est de 15 m/s ou plus, ainsi qu'en cas de verglas, d'orage ou de brouillard épais. Lors du déplacement de structures par la grue, la distance minimale autorisée par rapport aux parties saillantes de l'équipement monté est de 1 m horizontalement et de 0,5 m verticalement.

Les éléments montés doivent être empêchés de balancer à l'aide de cordes de guidage (haubans) en fibres synthétiques ou en chanvre. Il est strictement interdit aux personnes de se trouver sous une charge en cours de levage, sur les éléments structurels pendant leur déplacement, ainsi que de laisser des éléments suspendus pendant les pauses technologiques. Le déplacement des ouvriers n'est autorisé que sur des échafaudages récupérables solidement fixés et des planchers dont les trémies doivent être sécurisées par des garde-corps.

1Plate-forme en porte-à-faux ou élément d'échafaudage, fournissant un accès ou un support temporaire le long du périmètre du bâtiment

2Zones de stockage pour les composants ou matériaux de construction préfabriqués, disposées systématiquement dans l'aménagement du site

3Plancher principal ou zone de la dalle structurelle en construction, servant de zone de travail principale

4Flèche de la grue à tour, s'étendant au-dessus de la zone de construction pour lever et placer les matériaux et les composants

5Piles d'éléments de construction préfabriqués ou de matériaux de construction, organisées dans des zones de stockage désignées

6Base de la grue à tour et structure de contrepoids, positionnées sur la voie de roulement de la grue pour la stabilité et la mobilité

7Voie de roulement de la grue ou système de rails, permettant à la grue à tour de se déplacer longitudinalement sur le chantier

8Point spécifique de stockage ou de dépôt des matériaux, marqué comme point 'A' dans le diagramme d'origine, éventuellement pour des composants spécialisés

9Point spécifique de stockage ou de dépôt des matériaux, marqué comme point 'B' dans le diagramme d'origine, fonctionnant probablement de la même manière que le point 8

10Infrastructure du site ou point de raccordement, marqué comme point 'B' (V cyrillique) dans le diagramme d'origine, possiblement une connexion de service localisée

1. Balisage de la zone de danger d'action de la grue par des barrières récupérables et installation de panneaux d'avertissement.
2. Vérification du bon état des harnais de sécurité, des élingues et du matériel de levage avant le début du poste.
3. Utilisation de cordes de guidage lors du levage d'éléments longs (poteaux, poutres, dalles).
4. Échange de signaux standardisés entre l'élingueur et le grutier (le signal 'Stop' peut être donné par tout travailleur).
5. Installation de panneaux récupérables ou de garde-corps sur les trémies technologiques du plancher monté.