Maçonnerie / pierre de taille – fondations spéciales

Le lot couvre le confortement de la cathédrale par fondations spéciales, étaiements provisoires, reprises de maçonnerie et de pierre de taille, travaux de terrassement, ouvrages en béton armé, armatures forées et remise en état des ouvrages déposés. Les interventions concernent notamment le massif occidental et les trois premières travées du vaisseau principal, en périphérie extérieure et à l’intérieur de la cathédrale.

Les études sont réalisées par un BET structure spécialisé en patrimoine et comprennent les relevés des existants, plans d’exécution, notes de calcul, calepins, étude géotechnique G3 EXE et modélisation 3D de la raideur relative. Cette modélisation doit intégrer les ouvrages neufs, les ouvrages conservés et les dispositifs de confortement, ainsi que les phases provisoires et définitives. Les documents sont soumis à la maîtrise d’œuvre, au bureau d’études structure et au bureau de contrôle avant exécution.

Étaiements, échafaudages et protections

• Échafaudages intérieurs et extérieurs, échafaudages sur couvertures, sapines d’approvisionnement et treuil de levage de capacité adaptée ; sapines indicativement de 2,50 m × 2,50 m, avec treuil de tête 220 V / 500 kg.
• Échafaudages préfabriqués galvanisés ou en tubes et colliers métalliques 40/49, largeur minimale 1,00 m, avec planchers, garde-corps, garde-gravois, accès, contreventements, semelles de répartition et paratonnerre relié à la terre.
• Surcharges admissibles des planchers : 600 kg/m², classe 6, pour les travaux extérieurs ; 300 kg/m², classe 4, pour les travaux intérieurs.
• Tours métalliques, portiques en acier S235, cintres et étrésillonnements en bois massif résineux C24, étaiements de l’avant-corps occidental, des retables conservés en place et des tours du massif occidental.
• Visites régulières des étaiements, contrôles de portance, vérification du montage, remise en charge si nécessaire et remplacement des éléments défectueux.
• Protections par platelage, feutre géotextile, panneaux de contreplaqué de 19 mm minimum, protection de couvertures par contreplaqué de 18 mm minimum sur mousse dure ou polystyrène de 50 mm minimum, clôtures étanches, filets pare-gravats, protections de murs et rampes provisoires.

Déposes, conservation et reposes

Dépose en conservation des dallages, marches, seuils, pierres, réseaux d’eaux pluviales, bornes, regards d’éclairage et revêtements extérieurs, avec calepins, repérage, numérotation, manutention, stockage protégé contre les intempéries et repose à l’identique. Les fouilles et déposes du perron sont réalisées sous surveillance archéologique.

Les reposes comprennent notamment les dallages en pierre, carreaux de ciment et carreaux de terre cuite, les calades, les pavés, les bornes, les regards et le réseau d’eaux pluviales. Le réseau remis en état prévoit des canalisations PVC CR8, de diamètre 100 à 160 mm, conformes aux normes NF EN 1329-1 et NF EN 1404-1, avec remblaiement par couches successives de 20 cm et grillage avertisseur.

Micropieux et mise en charge

Réalisation de micropieux de type III, avec forage sous tubage, coulis de ciment injecté par l’axe de la tarière pendant l’extraction, armatures calculées, tube pétrolier anti-flambement, enregistrement continu de la pression et du volume de coulis, recépage et platines de répartition en tête.

• Environ 140 micropieux vérinés sous la façade occidentale ; aucun vérinage pour les micropieux des trois premières travées du vaisseau principal.
• Charge moyenne : 70 à 80 tonnes à l’ELS (QP).
• Diamètre indicatif : 250 mm pour le massif occidental et 200 mm pour les trois premières travées du vaisseau principal.
• Chemisage définitif sur environ 4 m ou 8 m de hauteur.
• Six essais de contrôle de portance sur pieux définitifs, par traction, jusqu’à 1,4 fois la somme des charges permanentes et d’exploitation à l’ELS.
• Contrôles du coulis : densité, viscosité, décantation et résistance à la compression ; une mesure de densité et de viscosité à la mise en service, par poste horaire et chaque jour, six éprouvettes par semaine pour essais à 7 et 28 jours.
• Critères de réception du coulis : viscosité de 20 ± 7 s au diamètre 8 mm, densité de 1,78 ± 0,02, décantation à 3 heures inférieure à 3 %, résistance à 7 jours supérieure ou égale à 18 MPa et à 28 jours supérieure ou égale à 30 MPa.
• Fiche individuelle et plan de récolement pour chaque micropieu ; contrôle final d’excentrement avant les travaux de génie civil.

Le vérinage est progressif et homogène, avec suivi automatique en temps réel des déplacements dans les trois directions. Le dispositif comprend cibles laser d’une précision de 0,5 mm, inclinomètres, jauges d’effort et suivi millimétrique des têtes de micropieux. Une période d’observation préliminaire d’un mois minimum et un suivi post-vérinage d’un mois minimum sont prévus, avec possibilité de chiffrer deux mois supplémentaires pour chacune de ces périodes. La centrale de mesure réalise quatre relevés par jour, toutes les six heures.

Terrassements, maçonnerie et béton armé

Les travaux comprennent les fouilles, blindages, boisages, refouillements par passes alternées dans les fondations en briques foraines, reprises de maçonnerie, inspection des cœurs au géoradar, forages et passages caméra en cas d’anomalie, ainsi que régénération par coulis de chaux faiblement hydraulique injecté par gravité.

Les radiers, longrines, semelles et sommiers sont réalisés en béton armé avec réservations pour le vérinage et les flexibles. Les hypothèses indiquées sont une classe de résistance C30/37, une classe de structure S4, des armatures HA B500 A ou B et un enrobage indicatif de 35 mm pour les longrines et radiers.

Les remblais sont exécutés sur géotextile par couches compactées de 20 cm, en graves GNT 0/60 à 0/80, avec couche de forme en GNT 0/31,5 d’épaisseur 30 cm et couche de finition en sable 0/04 de 5 cm. Les contrôles prévoient 30 essais au pénétromètre avec objectif de densification q4 et 30 essais à la dynaplaque avec critère EV2 supérieur à 50 MPa.

Armatures forées et pierre de taille

Dans la façade occidentale, réalisation de forages horizontaux ou inclinés à sec ou très peu humides, avec tubage à l’avancement, diamètre de forage de 45 mm, pose d’armatures en acier inox A2 de diamètre 25 mm et scellement à la résine époxydique compatible avec les maçonneries. Au minimum deux essais d’arrachement sont réalisés dans des maçonneries de natures différentes.

Remplacement des pierres fissurées, fourniture de pierres calcaires de carrière, débit, taille manuelle des parements sur les 15 derniers millimètres, vieillissement et harmonisation avec l’existant, pose, jointoiement au mortier de chaux, patine et nettoyage. Le rejointoiement prévoit un dégarnissage moyen de 2 à 5 cm ; le plâtre et le ciment sont proscrits. Les mortiers privilégient la chaux aérienne ou faiblement hydraulique NHL2 et les sables locaux ; les pierres de substitution doivent être accompagnées de procès-verbaux technologiques de moins de 5 ans.

Documents, contrôles et réception

Le titulaire fournit les plans, notes de calcul, rapports, calepins, fiches techniques, relevés, photographies avant/après, résultats d’essais, plans de récolement et DOE. Le DOE comprend notamment une synthèse des travaux réellement exécutés, les modifications, fournisseurs, matériaux, protocoles, états sanitaires, notices d’entretien et documents graphiques ; il est remis en trois exemplaires originaux reliés à la CRMH et sous forme électronique à la maîtrise d’ouvrage et à la maîtrise d’œuvre.

Les contrôles comprennent l’autocontrôle des fournitures, du stockage, des interfaces, de la fabrication et de la mise en œuvre, ainsi que les essais de matériaux, de coulis, de portance, de compactage, de scellement et les contrôles demandés par la maîtrise d’œuvre ou le bureau de contrôle.