Des butons dans les travaux de fondations

13 novembre 2019

Octobre 2019 - Sur le chantier de BruCity - Dans les environs de la place De Brouckère, l'immeuble qui abritait le Parking 58 a disparu du skyline bruxellois. A sa place, un trou énorme, zébré de gros tubes jaunes qui lui donnent un air de pyjama rayé. "Des butons", nous dit-on. D'accord… mais qu'est-ce que c'est ?

« Un buton est un élément structurel qui permet de retenir des parois de la fouille en excavation, avant la mise en place du radier et sans interférences hors de la zone du chantier. » Voilà la définition que nous donnent Grégory Laurent et Vincent Parisel, ingénieurs au sein du département Engineering de Franki Foundations. 

« Il peut être fait de béton, de bois, ou comme ici, d'acier. C'est une solution qu'on peut proposer lorsque les tirants ne sont pas envisageables, en général à cause des infrastructures ou des bâtiments voisins trop proches, ou de raisons administratives (permis). De plus cette solution permet de s’affranchir du problème d’étanchéité à court et long terme lors de l’exécution d’ancrages sous eau. » 

Alors pourquoi n'en voit-on pas plus en Belgique ?

D’après Adrien Dumont, responsable du projet BruCity chez Franki Foundations, c'est d'abord une question de culture; nos voisins de France, des Pays-Bas ou d'Allemagne utilisent plus souvent cette méthodologie. Ça tient aussi à des réglementations différentes. « En Belgique, on peut encore forer des tirants à 40 mètres même en milieu urbain, ce que d'autres pays interdisent de nos jours. Et puis, il faut une certaine typologie de chantier : de préférence une fouille rectangulaire, pas trop large et symétrique. »

Enfin, c'est surtout une solution qui demande une vraie étude globale préalable et une excellente collaboration entre les bureaux d’études et entreprises. Réaliser des butons ne s'improvise pas. En effet, l’étude du planning et du phasage est primordial. Par exemple à BruCity, Grégory nous explique que le ferraillage de la paroi est adapté à la mise en place des butons. « C’est-à-dire que l'entre-distance des butons a été réfléchie pour avoir un buton par cage d'armature, soit deux butons par panneau. Ce qui a notamment permis de s'affranchir d'une lierne métallique couteuse. »

En bref, c'est tout le chantier qui doit s'adapter aux butons, plutôt que le contraire. Tout doit être étudié en amont pour permettre le meilleur rendement de la solution.

Grégory Laurent
Senior Studies Engineer

Parlons mise en place et technique...

« Alors la mise en place, c'est un vrai jeu d'enfants, comme le jeu Meccano » nous dit Adrien. « Mais un jeu d'enfants à taille conséquente ! En effet, chaque pièce pèse entre 4 et 6 tonnes, et dans le cas de notre chantier, un buton complet avoisine les 28 tonnes. » 
Donc oui, en théorie l'assemblage est facile, mais dans la pratique il requiert une bonne préparation et surtout énormément de rigueur dans l'exécution.

Quant aux détails techniques, Vincent nous détaille les deux types de butons visibles sur le chantier de BruCity :
« D'une part, les longs butons transversaux: ce sont des butons Groundforce (équipés de vérins hydrauliques et d’un système de monitoring). Ils mesurent 32,6 m, ont un diamètre de 1016 mm x 20mm, et sont fait en nuance d'acier S-355. Ils reprennent 300 tonnes d'efforts géotechniques plus 120 tonnes d'effet thermique dû à la dilatation empêchée.
D'autre part, les butons d’angles sont des tubes d’acier découpés sur mesure. Ces butons ne s’appuient pas directement contre la paroi mais sur un système de triples liernes métalliques. Les butons comme les liernes ont été récupérés d’un chantier précédent. Vive la synergie dans un esprit éco responsable ! »

Donc c'est une solution recyclable ?

L'an dernier, une équipe s'est rendue à la Défense à Paris, sur le chantier de la Tour Eria, afin de voir les butons placés et de vérifier s'il était possible de les réutiliser. Car "à chantiers différents, situations différentes."

Sur le chantier de BruCity, les charges sont beaucoup plus importantes, de par le niveau plus important de la nappe phréatique, les liernes ont dû repasser par l'atelier pour être renforcées avant de pouvoir être réutilisées. Cette opération a demandé un gros travail de préparation et d’imagination tant au point de vue design que de sa réalisation. La visite à Paris a également permis de se rendre compte des challenges liés à l'utilisation de cette solution sur le chantier de Bruxelles.

Les butons sur le chantier de la Tour ERIA à Paris

Alors pourquoi cette solution ici ?

Grégory et Adrien nous expliquent : « Nous avions proposé cette variante dans l'intérêt général du projet. 
Pour ce chantier, la solution de base prévoyait deux niveaux de tirants et des butons de pieds; donc un radier à réaliser par passes.  La solution des buttons permettait un certain phasage d’exécution où les travaux de terrassement pouvaient se faire en parallèle avec les travaux de génie civil (radier…). »

C'était donc la bonne solution pour le bon projet.

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