Gabrielle Ramirez 3° Année GC Stage Adjoint Ingénieur, été 2011

Assistante Ingénieur Méthodes sur le chantier du Barrage du Rizzanèse (Corse-du-Sud)

Société Bec Frères 1111, avenue Justin Bec 34 680 St Georges d’Orques Tuteur de stage : Mr BOUSQUET Ingénieur Méthodes

Remerciements
En premier lieu, je me dois de remercier mon tuteur, Mr Michel BOUSQUET, ingénieur Méthodes sur le chantier du Barrage du Rizzanèse. Il a su être présent pour moi, pour me faire découvrir le métier des Méthodes sur un chantier. Je tiens également { le remercier pour les responsabilités qu’il a pu me confier, me permettant ainsi d’être réellement active tout au long de cette expérience professionnelle. Je tiens également à remercier l’ensemble de l’équipe encadrante du chantier. Chacun a su être disponible lorsque j’avais des questions pour la réalisation de mes missions. Aussi bien le chef de mission, que le directeur technique, les ingénieurs travaux, les chefs d’équipes, etc. tous ont su être à l’écoute et je leur en suis grandement reconnaissante. Je remercie tout particulièrement, Mr Didier AVELINE, projeteur de la société Ecartip, prestataire pour le groupement, avec qui je partageais un bureau. Sans lui, je n’aurais jamais pu apprendre à utiliser le logiciel Autocad, outil très utile pour une carrière d’ingénieur génie-civiliste. Finalement, mes remerciements vont à l’ensemble des compagnons du chantier. Malgré la pénibilité de leur travail, ils savent rester souriants et garder leur esprit d’équipe.

Table des matières
1 2 Introduction ............................................................................................................................................. 4 Présentation de l’entreprise .............................................................................................................. 5 2.1 L’historique ...................................................................................................................................... 5 2.2 L’organisation de Bec Frères ..................................................................................................... 6 Présentation du projet ......................................................................................................................... 7 3.1 Le contexte général ....................................................................................................................... 7 3.2 Situation géographique................................................................................................................ 8 3.3 Le chantier du barrage .............................................................................................................. 10 3.3.1 La dérivation provisoire et de transit sédimentaire............................................. 10 3.3.2 La prise d’eau ....................................................................................................................... 11 3.3.3 La vidange de demi fond .................................................................................................. 11 3.3.4 Le barrage ............................................................................................................................. 12 3.3.5 Organigramme du chantier ............................................................................................ 15 Mes Missions ......................................................................................................................................... 17 4.1 Rôle ................................................................................................................................................... 17 4.2 Retours d’expérience ................................................................................................................. 17 4.2.1 Installation électrique du chantier .............................................................................. 17 4.2.2 Laboratoire ........................................................................................................................... 20 4.2.3 Mise en œuvre du BCR ..................................................................................................... 21 4.3 Réalisation de plans d’exécution ........................................................................................... 24 4.3.1 Calepinage de plaques Akyboard ................................................................................. 24 4.3.2 Coffrage et ferraillage d’une longrine ......................................................................... 24 4.3.3 Etaiement de la dalle du local technique................................................................... 25 4.3.4 Etaiement de la cuillère après modifications chantier ........................................ 26 4.4 Aide au responsable QSE.......................................................................................................... 28 4.5 Appel d’offre Vidange de transit sédimentaire Aval...................................................... 29 4.6 Suivi de projet : coffrage de la cuillère ................................................................................ 30 4.6.1 Ancrages des panneaux coffrants ................................................................................ 30 4.6.2 Panneaux coffrants ............................................................................................................ 30 Conclusion ............................................................................................................................................. 32 Table des annexes ............................................................................................................................... 33

3

4

5 6

1 Introduction
J’ai effectué mon stage de 3ème année (Assistant Ingénieur) au sein de la société Bec frères sur le chantier du barrage du Rizzanèse, en Corse, du 23 Mai au 19 Aout 2011. Lors de ce stage, j’ai eu la chance d’intégrer les Méthodes du chantier, auprès de Mr Michel BOUSQUET, mon tuteur. Le chantier du barrage du Rizzanèse est un “chantier de petite envergure” (dixit l’essentiel de l’encadrement) mais regroupant en un même lieu, de nombreux corps d’états. Ce rapport vise à faire le bilan de mes treize semaines de stage au sein de cette entreprise et notamment sur les travaux que j’ai pu effectuer, le métier que j’ai pu découvrir. Car il est évident que le domaine de la construction est un domaine très vaste avec de nombreuses opportunités professionnelles. A nous, futurs ingénieurs, de trouver notre place au sein de cette vaste palette de possibilités. Ce rapport sera introduit par une présentation rapide de l’entreprise d’accueil : Bec frères, avant de présenter le projet du barrage du Rizzanèse. J’exposerai ensuite l’essentiel des missions qui m’ont été confiées, tout au long de ces 3 mois de stage.

2 Présentation de l’entreprise
La construction du barrage est réalisée par un groupement d’entreprise, constitué de Vinci Construction Terrassement (mandataire), Bec Frères et la Société Corse Travaux. Bec Frères étant l’entreprise qui m’a accueilli durant mon stage, c’est celle-ci que je présenterai.

2.1 L’historique
Spécialisée dans les travaux de terrassement agricole, La société Bec Frères a été fondée en 1936 à Clermont-L'Hérault par 5 frères natifs de l’Aveyron. La société étend ses activités régionales en 1945 en réalisant ses premiers ouvrages de travaux publics. Depuis la première ligne du TGV sud-est, Bec a participé à la construction de toutes les lignes nouvelles à grande vitesse. Après la participation à la réalisation du TGV Méditerranée, Bec a maintenu sa position sur ce marché avec plusieurs contrats en terrassement, ouvrages d’art et tunnels, notamment sur la LGV Est. Ou, encore plus récemment, sur le PPP pour la ligne grande vitesse Tours-Bordeaux. En aménagements hydrauliques, après avoir réalisé de nombreux barrages (aussi bien en France qu’à l’étranger), Bec se positionne comme l’un des leaders français des grands aménagements hydrauliques, premier constructeur européen de barrage en Béton Compacté au Rouleau (B.C.R.). C’est donc tout naturellement que l’entreprise a obtenu sa place sur le projet d’aménagement hydraulique du Rizzanèse. En 2002, Bec Frères rejoint le Groupe français Fayat, premier groupe de bâtiment et de Travaux Publics indépendant implanté à Bordeaux (16000 salariés, 2,25 milliards d’euros de chiffre d’affaires). En 2009, Razel rejoint le groupe Fayat, mais il n’est alors pas question de fusionner les deux entitées : « Nous conservons les entités et les marques. Bec et Razel vivront côte à côte. » (Source : Le Moniteur 09 Janvier 2009) Néanmoins, bien que rien n’ai été encore annoncé publiquement, les employés des deux sociétés savent déjà qu’en Janvier 2011, ils appartiendront tous à une ceule entité : Razel-Bec.

2.2 L’organisation de Bec Frères

3 Présentation du projet
Ce chapitre aura pour objet de décrire le projet d’aménagement du Rizzanèse. La construction du barrage est réalisée par un groupement d’entreprises constitué de :  Vinci Construction Terrassement (mandataire)



Bec Frère groupe Fayat



Société Corse Travaux

Maîtrise d’ouvrage :  Electricité De France

Maîtrise d’œuvre :  Electricité De France, Centre d’Ingénierie Hydraulique Service Génie Civil

3.1 Le contexte général
Le réseau électrique Corse est un petit réseau isolé, { l’exception d’une liaison en courant alternatif Corse-Sardaigne. La puissance installée du parc de production est de 542MW :  268 MW de thermique (diesels et turbines à combustion)  100 MW de liaison câbles avec la Sardaigne (SarCo)  154 MW d’hydraulique  18 MW d’éolien  2 MW de photovoltaïque

La croissance de la demande d’énergie est actuellement de l’ordre de 3% par an, et le réseau actuel nécessite le développement de nouveaux équipements de production de pointe. Face { ce constat, l’Assemblée de Corse a retenu la nécessité d’adapter le parc de production d’électricité, et notamment de recourir aux énergies renouvelables avec le développement de l’éolien, du solaire et de l’hydraulique. L’hydroélectricité constitue déj{ la première source d’énergie renouvelable produite en Corse. De plus, elle est la seule à pouvoir être pilotée afin de répondre au moment voulu aux besoins des populations.

3.2 Situation géographique
Le projet d’aménagement se situe au confluent du Codi et du Saint Antoine qui forment le Rizzanèse, quatrième fleuve de Corse qui se situe sur le versant occidental du massif de l’Alta Rocca dans le département de la Corse du sud. Le projet, qui se situe sur les communes de Sorbollano à l’amont et de Ste Lucie de Tallano { l’aval, prévoit l’équipement du tronçon du Rizzanèse, entre les cotes 541 NGF et 110 NGF.

Cet aménagement est de conception gravitaire classique, et est constitué de plusieurs ouvrages importants à savoir :  un barrage de type « BCR » (Béton Compacté au Rouleau) sur le Rizzanèse d’une hauteur sur fondation de 40,5 m, créant une retenue d’une capacité utile de 1300 000 m3 à la cote 541 NGF,  la galerie d’amenée en charge de 5816 m de long, la cheminée d’équilibre et la fenêtre d’accès aval de 403 m de long et la conduite forcée { l’air libre de 1247 m de long,  la centrale équipée de deux groupes d’une puissance unitaire de 27,5 MW représentant 12% de la puissance maxi appelée sur le réseau.  le bassin de démodulation d’une capacité utile de 15 000 m3 et le chenal de restitution des débits turbinés au fleuve.

3.3 Le chantier du barrage
Voir Annexe 1 : Fichier exécutable pour vue 3D du barrage Le chantier du barrage comporte plusieurs éléments relativement indépendants les uns des autres.

3.3.1 La dérivation provisoire et de transit sédimentaire
Du fait les caractéristiques encaissées du site et la confluence de deux rivières de montagne des dispositions ont dues être prises pour réaliser les travaux en toute sécurité et { l’abri de possible inondation. Pour cela deux ouvrages ont été construits avec d’un côté la dérivation provisoire du fleuve et de l’autre le batardeau :  La dérivation provisoire permet de dévier le cours naturel de la rivière pendant la phase de travaux. Elle est constituée d'une galerie creusée dans le rocher sous l'appui rive droite du barrage. Elle traverse le barrage par la droite et commence au niveau bas de la retenue.  Le batardeau situé { l’amont est constitué en remblais stérile et permet de délimiter une zone sèche où les travaux pourront se dérouler en sécurité { l’abri d’éventuelles crues de la rivière. La crête du barrage est équipée d'une voie privée d'exploitation permettant l'accès { la rive gauche du barrage et { la prise d'eau de la galerie d’amenée. La dérivation ne devait initialement qu’être provisoire, mais pour permettre le transit des sédiments, EDF a fait le choix de la rendre permanente. Ainsi, l’ouvrage devant accueillir les vannes a fait l’objet d’un appel d’offre durant l’été 2011. En fonctionnement normal la vanne de transit sédimentaire sera manœuvrée pour permettre un débit minimum de 365L/s afin de ne pas assécher le lit de la rivière.

3.3.2 La prise d’eau
La prise d’eau est un ouvrage qui, comme son nom l’indique, constitue le départ de la galerie d’amenée { la centrale hydroélectrique. Située un peu { l’écart du barrage elle abrite une vanne de régularisation du débit d’eau qui sera envoyé dans la galerie avec un diamètre fini de 3.00m.

La tour de la prise d’eau

3.3.3 La vidange de demi fond
La vidange du barrage est assurée par une conduite blindée de 1,8 mètre de diamètre, coulée dans un ouvrage en béton conventionnel. A l'amont, elle dispose d'un ouvrage de prise équipé de barreaux en béton à large maille, permettant à tout corps qui traverse les orifices d'entonnement de la grille de transiter sans difficulté dans le conduit de vidange. La vidange de demi-fond permet d'évacuer 37 m3/s sous la cote de retenue normale. Ce type de fonctionnement ne devrait cependant être atteint qu'en cas de forte crue.

Prise d’eau de la vidange de demi-fond

3.3.4 Le barrage
Le barrage est un ouvrage poids en BCR (béton compacté au rouleau) de 140 m de longueur en crête et de 40,5 m de hauteur maximale au dessus du fond de fouille. Son axe est perpendiculaire à la vallée et d'orientation générale Ouest - Est, avec une courbure dans la partie centrale.

 Les fondations :
Les fondations du barrage sont assurées par une plinthe { l’amont qui épouse le rocher naturel en granit. Un béton de reconstitution a été dans un premier réalisé avec des ancrages dans la roche. Par-dessus la plinthe a été ferraillée et coulée en venant s’ancrer aux mêmes ancrages que le béton de reconstitution.

Assemblage photo de la plinthe Rive Droite Ensuite le rocher de la fondation du barrage a fait l'objet d'injections de deux types : - un traitement de peau pour assurer une bonne étanchéité au contact entre le rocher et la plinthe amont sur laquelle est reliée l'étanchéité par géomembrane du barrage. Le traitement peau consiste à réaliser des injections orientées de 25° par rapport à la normale et de 5 m de profondeur. - un voile profond de 30m mono-linéaire pour traiter l’étanchéité en profondeur et éviter tout soulèvement du barrage

 Le corps de barrage :
Le barrage est constitué par:  une partie centrale légèrement arquée, supportant l'évacuateur de crue, réalisée entièrement en BCR jusqu'à la cote 534 NGF puis en béton conventionnel vibré (BCV) pour le seuil, le coursier et le saut de ski de l'évacuateur,

 des parties latérales sur chaque rive réalisées entièrement en BCR jusqu'à la crête à la cote 546,5 NGF.

Vue du barrage (Amont vers Aval) Parements verticaux en jaune A l’amont le parement est assuré par des éléments préfabriqués inclinés 1/1 du fond de fouille situé de la côte 505,00 à la côte 520,00. Ensuite le parement est constitué d’éléments verticaux de la côte 520 à la côte 546.10.

Photo de l’amont du barrage au 12 Septembre 2011 L’étanchéité du barrage est assurée par une géomembrane mise en place sur les différents éléments préfabriqués ainsi que par un dispositif de drainage qui permet d’évacuer l’eau en cas d’infiltration. Le parement aval en dehors de l'évacuateur est constitué par des éléments préfabriqués verticaux en béton conventionnel de la côte 505,00 à la côte 514,30. Il continue ensuite le long de chaque rive sous forme d’éléments préfabriqués inclinés 0.8/1 de la côte 514.30 à 534.25. Il se finit de nouveau par des éléments préfabriqués verticaux de la côte 534.25 à 546.10.

Vue du barrage (Aval vers Amont) Parements verticaux en jaune Entre les parements amont et aval le BCR est mis en œuvre par couche de 30 cm et est produit à partir des matériaux du site. Le profil de l’ouvrage a été engraissé pour s’adapter aux caractéristiques de ces matériaux.

Une galerie (I = 2,50 m x h = 2,70 m), calée à la cote moyenne 519 NGF, récupère les eaux éventuelles drainées en aval de la géomembrane pour les rejeter en aval du barrage. Elle servira aussi de galerie technique abritant des capteurs et des gaines techniques. L'axe de cette galerie est distant de 6,50 m par rapport au parement amont vertical du barrage. Son accès se fait depuis la rive droite du barrage, à proximité de la chambre de la vanne de 1/2 fond.

 L’évacuateur de crue :
En cas de crues, le déversoir de surface de type « saut à ski » permet d’évacuer le trop-plein d’eau dans la retenue. Il est constitué de 4 voiles : 2 bajoyers aux extrémités et 2 murs guideaux au milieu séparant 3 parties évacuatrices. Ces parties sont constitués : d’une cuillère (saut { ski) { l’amont, d’un coursier linéaire et d’un Krieger { l’aval. Un pont permettra enfin la liaison entre les deux rives une fois le barrage en eau.

Photo de l’aval du barrage au 12 Septembre 2011

3.3.5 Organigramme du chantier

Direction de projet : - Directeur groupement - Directeur technique

QSE
Secrétariat

Administratif

Directeur de production

Responsable méthode

Stagiaire assistant Ingénieur

Ingénieur Génie Civil

Ingénieur Injections

Ingénieur BCR

Chef de mission

Responsable laboratoire

BE Externes

Projeteur

Conducteur de travaux

Electromécaniciens

Conducteur de travaux

Chefs de chantier

Chefs de chantier

Topographes

Laborantins

4 Mes Missions
4.1 Rôle
Au sein de l’organigramme du chantier, la position que j’occupais, était celle d’assistante { l’ingénieur Méthode : Michel BOUSQUET. Son rôle était de coordonner le travail des études et les travaux. Etant donné l’état avancé du chantier, il n’était pas dans une période charnière et a ainsi pu me consacrer du temps. Par ailleurs, son départ a coïncidé avec le mien. En tant qu’assistante Ingénieur Méthode, je n’avais pas une seule mission spécifique à réaliser mais une suite de petits projets.

4.2 Retours d’expérience
La rédaction de retours d’expérience a été un poste important de mon stage. Le besoin de retours d’expérience (REX) est né d’un constat de la société BEC Frères : avec de nombreux départs à la retraite, le savoir-faire de l’entreprise s’est perdu. Des techniques que la société maîtrisait il y a quelques années sont devenues des nouveautés. Ainsi, les employés de la société sont invités à rédiger le plus possible de REX sur leur travail. Dans ce cadre, j’ai étudié l’installation électrique du chantier, le laboratoire avec les études réalisées, et la mise en œuvre du BCR.

4.2.1 Installation électrique du chantier
La rédaction de ce REX a eu plusieurs objectifs : -Tenter de quantifier et qualifier les besoins du chantier en installation électrique, -Estimer la facture de l’installation, -Comparer cette « facture » aux sommes prévues lors de l’étude de prix (1999) et du budget, -Soulever les points positifs et négatifs de cette installation. Etant donné la longueur du document (48 pages), il serait non venu de le copier entièrement ici. Ainsi, seulement quelques parties seront détaillées ci-dessous. Voir Annexe 2 : REX – Installation électrique du chantier, pour le document complet

Installation prévue par l’étude de prix (1999)

Installation réalisée sur le chantier Avec en plus, l’alimentation de la centrale BCR via un groupe électrogène 300kVA.

Ci-dessous, un tableau récapitule les sommes prévues aux différents stades du projet. Le groupe « Transformateur » comprend, en règle générale, l’installation et la location sur la durée du chantier. Le groupe « Groupes Electrogènes » comprend les locations et le transport. Le groupe « Matériel et Installation » comprend l’ensemble des câbles, armoires, petit matériel électrique, etc. Le groupe « Personnel » comprend les heures des Electromécaniciens et des Electriciens
Etude de Prix (1999) Transformateur Groupes Electrogènes Matériel et Installation Fioul EDF Personnel 2 782 € 60 745 € 54 717 € 50 409 € 10 396 € 5 437 € Offre de Prix (Juin 2009) 57 750 € 35 700 € 116 700 € 20 800 € 53 700 € 45 720 € Budget Réalisé (Septembre 2009) (Prévision Juin 2011) Total sur 40 mois Total sur 42 mois 45 670 € 43 196 € 38 860 € 78 500 € 265 987 € 98 402 € 12 883 € 56 120 € 89 375 € 91 137 € 70 110 € 199 719 €

Total sur 32 mois Total sur 37 mois

Total

184 487 €

330 370 €

522 885 €

567 074 €

Tableau comparatif des dépenses prévues et réalisées (estimatives) Les durées de réalisation étant différente pour ces trois sommes, il est intéressant de rapporter le total à un total mensuel :
Etude de prix (1999) Transformateur Groupes Electrogènes Matériel et Installation Fioul EDF Personnel 87 € 1 898 € 1 710 € 1 575 € 325 € 170 € Sous-détails (Juin 2009) 1 561 € 965 € 3 154 € 562 € 1 451 € 1 236 € Budget Réalisé (Septembre 2009) (Prévision Juin 2011)

Total (€/mois) Total (€/mois)

Total (€/mois)
1 142 € 972 € 6 650 € 322 € 2 234 € 1 753 €

Total (€/mois)
1 028 € 1 869 € 2 343 € 1 336 € 2 170 € 4 755 €

Total

5 765 €

8 929 €

13 072 €

13 502 €

Tableau comparatif des dépenses prévues et réalisées (estimatives) rapportées au mois
Points forts de l’installation: -La présence de personnel électromécanicien sur place qui permet une meilleure réactivité (surtout étant donné le caractère insulaire du chantier) -Le contrat avec la société Wojcik qui a permis de bénéficier de prix fixes sur la durée du chantier -Le choix de l’alimentation en BCR par tombereaux, qui a permis d’éviter l’installation d’un système de tapis très coûteux en installation électrique Faiblesses : -Un recours trop fréquent aux groupes électrogènes (avec le fioul, la facture représente presque 1/4 de la dépense totale) -Il est possible que le transformateur ait été surdimensionné par rapport aux besoins réels du chantier (une puissance possible de 640kW pour une puissance maximum consommée 204kW)

4.2.2 Laboratoire
La rédaction de ce REX a eu plusieurs objectifs : -Détailler la méthodologie de formulation des bétons conventionnels et du BCR, -Lister l’ensemble des besoins (matériel, fourniture et personnel) nécessaires au fonctionnement du laboratoire de chantier, -Estimer quelques coûts. A titre d’exemple, l’étude de prix prévoyait un technicien de laboratoire et un assistant sur le chantier. En réalité, le laboratoire s’organise comme ci-dessous :

1 Responsable du Laboratoire Cadre

BCV 1 Technicien de Laboratoire Eprouvettes de BCV Supervision des essais Gamma densimètre en cas d'absence 2 Aides-Laborantin Surfaçage et Ecrasement des éprouvettes Granulométries Valeurs au bleu Los Angeles

BCR 2 Techniciens de Laboratoire (1 par poste) Eprouvettes de BCR Teneurs en eau avant production Gamma densimètre

Essais sur les granulats de classe 4/16mm et 16/31,5m m destinés au BCV
Barrage du Rizzanèse, Avril 2010
CCTP 1.1.2.1 : "En application de l'article 10 de la norme XP P 18 540, les granulats pour les bétons conventionnels sont de caractéristiques indicées "A" avec éventuellement des caractéristiques plus contraignantes des spécifications prévues aux articles 1.1.2 du CCTG" Notons la norme P 18-540 en question a été remplacée par les normes EN 13242, EN 12620 et EN 13043 en août 2003, ainsi que par la norme P 18-545 en février 2004 (remplacée elle-même par la norme du même nom en mars 2008)

Caractéristiques (relatées dans l'article 10 de la norme XP P 18-540)
10.1.1 - Los Angeles

Valeurs selon les normes
P 18-540 (1997) A : LA