Stephane Balmain
Cet article a été publié pour la première fois en anglais par Dan Peticila sur le blog Revit .
Le commerce maritime a été l’un des domaines commerciaux les plus importants, remontant à 5 000 ans, lorsque les premières grandes routes commerciales ont été établies le long de la mer d’Oman. À l’époque, de petits navires en bois étaient utilisés pour transporter des marchandises. En avançant rapidement dans l’histoire jusqu’à nos jours, les navires de plus de 400 m naviguent sur les océans et les mers du monde et on ne peut qu’imaginer la logistique requise pour les charger et les décharger. Par conséquent, des terminaux portuaires plus grands et mieux équipés ont été construits. Néanmoins, l’interconnectivité sans cesse croissante pour ces chaînes d’approvisionnement signifie que ces structures doivent, à un moment donné, être mises à jour pour assurer une augmentation de la productivité. Mais rassurez-vous, ce n’est pas un article de blog sur le commerce maritime, alors voyons ce que Revit et ses capacités de ferraillage ont à voir avec tout cela.
Le terminal Europa du port d’Anvers (Belgique) a été construit dans les années 1980, avec pour objectif initial d’augmenter la capacité du port et d’accélérer le temps d’amarrage de 4 à 6 heures. Il s’étend sur 72 hectares et possède un quai en béton armé de 1 200 m de long. Cette année, le port d’Anvers et l’exploitant du terminal PSA Antwerp prévoient de reconstruire le mur du quai et de le rendre plus profond, de sorte que les plus grands navires, jusqu’à 16 m de profondeur, puissent accoster ici.
Le bureau d’études chargé de ce projet exceptionnel est Tractebel, une entreprise internationale, d’origine belge, qui fournit des conseils et des services d’ingénierie sur le cycle de vie dans les domaines de l’électricité, du nucléaire, de l’eau et des infrastructures pour les institutions nationales et internationales et les clients sur les marchés publics ou privés. Comme l’a dit Filip Mortelmans MSc. Eng., chef de projet pour Tractebel, ils ont décidé d’utiliser Revit pour tout modéliser et réaliser les détails des barres d’armature, car ils avaient affaire à une grande structure de génie civil où la précision, la productivité et la performance sont essentielles.
Les chiffres sont impressionnants. Le mur du quai est constitué de plus de 2000 pieux en béton armé, reliés entre eux par un chapeau de pieux massif de 11 m de haut, coulé en plusieurs étapes, s’étendant sur 1 200 mètres. Il existe trois principaux types de pieux :
- 336 d’entre eux sont constitués de tubes en acier de 2,10 m de diamètre allant à 34 m de profondeur, remplis de béton et naturellement armés de cages d’armature complexes.
- 43 pieux supplémentaires suivant le même principe ont un diamètre de 1,63 m et une profondeur de 28 m.
- 1623 pieux de compression en béton armé coulé sur place de 0,56 m de diamètre et 28 m de profondeur pour les soutenir contre les forces de la mer, en seconde ligne à l’intérieur des terres.
Il est prévu 19 500 tonnes d’armatures pour l’ensemble du mur du quai.
Selon Filip de Clercq, consultant principal pour Tractebel, tous les détails des barres d’armature, y compris les nomenclatures de mise en forme des barres et les plans ferraillages, sont réalisés à l’aide des capacités standard de Revit, personnalisées pour les besoins spécifiques de ce projet, telles que des code-barres de couleur pour faciliter l’identification, les étiquettes d’armature correspondant à la couleur des barres et les types d’étiquettes changeant automatiquement en fonction du type et du rôle de la barre. Ainsi Filip est passé du dessin 2D sur AutoCAD Structural Detailing à Revit, anticipant la complexité des projets sur lesquels il travaillerait et les délais de livraison serrés, pour lesquels Revit, en tant que plate-forme BIM mature, s’est avéré être la solution adaptée.
Les changements de modèle sont facilement incorporés en tirant parti de la nature hautement paramétrique des familles et des réseaux, par exemple pour les caractéristiques géométriques des pieux en béton et des palplanches en acier. Ainsi, de nombreuses modifications de conception peuvent généralement être incorporées en modifiant les valeurs des paramètres qui permettent à l’ensemble du modèle de s’ajuster automatiquement, en mettant également à jour le ferraillage. Michiel Bienens, l’ingénieur de conception responsable principalement des poutres de grue et de leurs supports, voulait mettre encore plus d’automatisation en jeu, il a donc créé des scripts Dynamo pour les contrôles automatisés des clashs pour les pieux, en tenant compte de leur très grand nombre pour mieux gérer les objets qui devaient être inclus dans les phases de démolition. Les remblais temporaires en béton ont également été automatiquement ferraillés à l’aide de Dynamo. Une autre contribution importante de Dynamo a été d’esquisser automatiquement la surface du sol, compte tenu du nombre de phases nécessitant un mouvement du sol dans ce projet.
Tous nos investissements dans les performances des modèles Revit, en particulier ceux axés sur la visualisation des armatures et des contraintes des deux dernières versions, ont convaincu Tractebel de tout modéliser dans un seul modèle et de ne lier à celui-ci que les dessins montrant le mur de quai dans le contexte général du port dont il fait partie. L’apport des données du modèle Civil 3D a permis d’assurer un alignement parfait avec l’infrastructure existante. Tout d’abord, Civil 3D a été utilisé pour créer la carte bathymétrique, basée sur l’étude sous-marine. Ensuite, cela a été combiné avec les données LIDAR existantes pour la structure au-dessus du niveau de la mer. Enfin, cet ensemble complet a été transformé en modèle de terrain dans Civil 3D, puis exporté vers Revit.
Les capacités de phasage de Revit ont également joué un rôle important, non seulement pour les scénarios typiques de gestion de projet et de gestion des structures temporaires, mais aussi pour aider le port d’Anvers à atteindre son objectif de concrétiser la conception durable du nouveau terminal Europa. Parce que les navires doivent encore amarrer pendant les travaux pour charger et décharger les marchandises, le mur de quai de 1 200 m sera abordé en trois grandes phases. Et chacune d’elle a ensuite été subdivisée en plusieurs sous-phases, pour une gestion plus granulaire à l’intérieur du modèle Revit. Ces phases ont été soigneusement conçues en fonction du trafic attendu dans les années à venir. Le mur du quai sera tourné pour augmenter la distance entre le chenal de navigation dans la rivière et le terminal et pour protéger la réserve naturelle voisine. Au cours des trois premières années, les 450 premiers mètres du mur seront reconstruits pour préparer l’avenir. Le terminal Europa est situé dans un coude extérieur de la rivière, le courant est très fort et la différence de marée est d’environ 5 mètres. Afin de protéger la zone du chantier naval des navires qui passent, une structure temporaire sera d’abord construite entre le chenal et le chantier. Cela empêche également les débris de construction de se retrouver dans la rivière. Ensuite, le quai existant est démoli. Une fois le nouveau mur de quai terminé, les structures temporaires sont démolies et les postes d’amarrage sont dragués à la profondeur requise de 17,5 mètres. Comme dernière étape, les nouvelles grues porte-conteneurs sont installées. Ensuite le processus est répété pour le prochain morceau de mur de quai de 220 m et enfin les 530 m restants. Pour fournir une protection supplémentaire à la réserve naturelle et s’assurer qu’elle ne s’affaisse pas, un barrage sous-marin est également en cours de construction. De cette façon, le port d’Anvers reste un port mondial qui évolue durablement en respectant l’environnement.
La collaboration pour la modélisation et les détails a été possible grâce aux outils Cloud Worksharing de Revit, tandis qu’Autodesk Docs a servi de plate-forme pour engager toutes les parties prenantes, y compris tous les ingénieurs, pour examiner / commenter le modèle 3D et les dessins. En ce qui concerne les autorités locales qui n’ont peut-être pas besoin de licences Revit, il est toujours possible de partager avec elles des documents DWG exportés à partir du modèle Revit et de conserver la dernière version disponible dans le cloud.
Dans mon précédent billet de blog, je me suis concentré sur le détail des barres d’armature pour les bâtiments, tandis que dans celui-ci sur une très grande structure de génie civil. Peu importe votre domaine d’expertise dans le béton armé, vous connaissez probablement très bien au moins un de ces deux domaines. Et Revit peut convenir à tous.