Wadi Leban : instrumentation 100% fibre optique

Wadi Leban : instrumentation 100% fibre optique

Wadi Leban.Instrumentation fibre optique Cementys

Surveillance de la santé structurelle du Pont Wadi Leban en Arabie Saoudite : une instrumentation 100% fibre optique

 

Fleuron du génie civil saoudien, le pont à haubans Wadi Leban à Riyadh (Arabie Saoudite) se situe sur une artère stratégique de la capitale. Le Ministère des Transports saoudien a décidé de le placer sous haute surveillance structurale grâce à une instrumentation 100% fibre optique proposée et réalisée par la société Cementys.

L’objectif du projet est d’assurer un suivi continu et sur le long terme d’indicateurs structurels afin de surveiller le vieillissement de la structure en béton soumise à des conditions climatiques et de trafic extrêmes : gradient de température supérieur à 60 °C entre l’été et l’hiver, violents orages et tempêtes de sable, fort ensoleillement, trafic intense…

La technologie de capteurs à fibre optique à réseau de Bragg choisie par Cementys s’est rapidement imposée comme étant la solution optimale pour instrumenter Wadi Leban. Non seulement les technologies de mesures électroniques traditionnelles atteignent leurs limites face aux dimensions importantes du pont (763 m. de long entre appuis, 176 m. de haut), obligeant une lourde opération de câblage, mais de plus, l’instrumentation à fibre optique présente de nombreux avantages tels que l’immunité électromagnétique, le multiplexage ou encore le déport de la centrale d’acquisition.

Les pathologies de dégradation d’un pont à haubans sont multiples : sollicitation excédant les limites de conception (surcharge, vent, dilatations thermiques bloquées),  fluage du béton, relaxation des haubans et aciers de précontrainte, corrosion, tassement différentiel des appuis. L’instrumentation d’un tel ouvrage exige une connaissance fine de son comportement structurel et combine la mesure de paramètres globaux (comportement global de l’ouvrage, éventuellement conséquence de phénomènes locaux) et de paramètres locaux (phénomènes locaux uniquement). L’objectif d’une instrumentation de qualité est de réduire le nombre de capteurs et de les placer judicieusement afin d’assurer un suivi optimal et facilement interprétable.

 

Concernant le Pont Wadi Leban, le dispositif préconisé et installé par Cementys totalise 43 capteurs. Tous de technologie à fibre optique à réseaux de Bragg les capteurs mesurent les paramètres locaux, entre autres les ouvertures de fissures (CrackLux®), et les paramètres globaux : inclinaison des pylônes (ClinoLux®), flèche de la travée principale (TassoLux®), ouverture des joints aux extrémités (DeltaLux®) et évolution de la tension des tirants (DynaLux®). L’inclinaison des pylônes traduit un phénomène d’équilibre des haubans ou de fluage du béton dans le pylône. La mesure de la flèche à mi-travée est un indicateur pour le fluage du béton dans le tablier, la perte de tension dans les tirants de précontrainte ou la perte de tension dans les haubans. L’ouverture des joints permet d’observer les phénomènes de dilatation thermique pouvant affecter l’ouvrage en cas d’apparition de contraintes internes. Enfin, la mesure de l’évolution de l’effort dans certains tirants (8 pour tout l’ouvrage) suffit pour suivre l’équilibre et l’évolution globale de l’ensemble des tirants. Chaque capteur intègre deux réseaux de Bragg pour auto-compenser finement les effets de la température. Les paramètres environnementaux sont eux aussi suivis : température extérieure, humidité relative de l’air, vitesse et direction du vent, charge sur le pont (caméra endurcie).

L’architecture de câblage profite de la possibilité de multiplexage offerte par les capteurs à fibre optique : l’ensemble des capteurs est regroupé sur 7 voies de mesure seulement (7 fibres optiques monomodes). L’utilisation d’une artère, comprenant plusieurs fibres optiques sur toute la longueur et la hauteur du pont, autorise une évolutivité du système (ajout ou modification de capteurs).

Une unique centrale d’acquisition BraggLogger®, située à la base d’un pylône, collecte l’ensemble des mesures toutes les 30 min et les transfère vers un serveur distant. Ce serveur permet le stockage pérenne et la diffusion des données sur le serveur Web sécurisé de Cementys, THMInsight®.

 

Actuellement, le dispositif est en surveillance continue depuis plusieurs mois. Au terme de la phase d’apprentissage, les seuils d’alerte sont définis et paramétrés dans la centrale pour l’envoi automatique d’emails d’alerte. Ainsi, tel un médecin, le maître d’ouvrage peut surveiller les signes de vieillissement du pont Wadi Leban et optimiser la gestion de sa maintenance. Le monitoring en temps réel de la santé de l’ouvrage permet un diagnostic beaucoup plus fiable que de simples auscultations ponctuelles faîtes à travers des inspections ou mesures non destructives.

Partager cet article