Projets urbanistiques dans le Montréal métropolitain – Le réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Vue aérienne des travaux de réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Vue aérienne des travaux de réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Introduction

Le réaménagement de l’échangeur des Laurentides s’est inscrit dans le cadre du projet majeur d’optimisation du boulevard Métropolitain à Montréal, également connu sous le nom d’Autoroute Métropolitaine, puisque ce tronçon majeur est emprunté par l’autoroute 40. Suite à des expertises réalisées sur les ponts d’étagement de cet échangeur, le Ministère des Transports du Québec (MTQ) a décidé de mettre en place un programme d’amélioration de ce secteur névralgique du réseau supérieur autoroutier.

C’est ainsi que fut entrepris le déplacement de la bretelle de sortie de l’A-40 est vers l’A-15 nord (Autoroute des Laurentides) du côté gauche de l’autoroute sur le côté droit. Ce nouvel aménagement a également été à l’origine du déplacement d’une partie de l’A-40 est vers le nord, de même que le remplacement de deux autres structures de l’échangeur.

Il faut également préciser que ce projet de grande envergure devait être lié à d’autres projets actuels et futurs situés à proximité de ce dernier comme le réaménagement de l’échangeur Décarie et Côte-de-Liesse (qui fera l’objet d’un prochain article), de même que la réfection de l’autoroute 40. À cet effet, la géométrie de la bretelle A-40 Est vers A-15 Nord a été conçue dans l’objectif de permettre la sortie à 2 voies de large tout en advenant que l’autoroute Métropolitaine soit éventuellement élargie à 4 voies en direction Est.

La programmation des travaux fut réglée à la minute près. La position
Voir la vidéo du groupe Canam illustrant le projet : https://www.youtube.com/watch?v=Y6xCWuSJ-f4

Circulation sur l'autoroute 40 est au niveau de l'échangeur des Laurentides
Circulation sur l’autoroute 40 est au niveau de l’échangeur des Laurentides

Localisation du projet et grandes lignes

L’échangeur des Laurentides se situe au croisement des autoroutes 40-Est (ralliant Montréal à Québec via Trois-Rivières)  et 15-Nord (ralliant Montréal à Mont-Tremblant) entre le rond-point de l’Acadie à l’est et l’échangeur Décarie à l’ouest, entre les arrondissements montréalais de Saint-Laurent et d’Ahunstic-Cartierville et la municipalité de Ville-Mont-Royal. L’échangeur se trouve également à proximité du Marché central.

Le projet consiste à remplacer un pont d’étagement qui est un pont courbe de type dalle évidée en béton armé. Cette structure, construite en 1960, présente deux appuis en porte-à-faux de type chaise qui présentent un grand problème. Cela a obligé l’utilisation d’une méthode de démantèlement bien particulière.

En 2010, le Consortium SNC-Lavalin/Cima+/Génivar, en accord avec le MTQ, a fixé le concept définitif du réaménagement de l’échangeur des Laurentides dont le but principal était de remplacer la structure de la bretelle de sortie de l’A-40 Est vers l’A-15 Nord pour décembre 2011. Pour cela, le Consortium a dû jouer un rôle déterminant dans la définition de l’ensemble des travaux à réaliser, ainsi que dans la planification de chacune des tâches tout en respectant l’écheancier du projet.

Pour réaliser ce projet, le défi de taille consiste à maintenir et à gérer la circulation durant les travaux.  Le secteur de l’échangeur des Laurentides constitue effectivement un endroit névralgique sur l’île de Montréal, ce qui a conduit à mettre en place une coordination avec divers intervenants, ainsi qu’un important plan de maintien de la circulation.

Dès le début de ce chantier, des aménagements temporaires ont été construits. L’ensemble des autres travaux a été effectué à l’intérieur d’une séquence de construction bien définie, tout en tenant compte du maintien de la circulation. Cela a nécessité 6 phases de travaux.   C’est l’entreprise G.T.S. qui a été mandaté pour les travaux.

Circulation sur l'autoroute 40 au niveau du chantier de réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Circulation sur l’autoroute 40 au niveau du chantier de réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Travaux et mesures extraordinaires

Ce chantier a nécessité la fermeture complète de l’autoroute 40 dans les deux directions à hauteurr de l’échangeur des Laurentides (y compris les bretelles d’accès vers l’est) d’une durée de 12 heures,  dans le but de réaliser le montage de la charpente d’acier de la structure courbe C’est d’ailleurs la toute première fois qu’on faisait cela au Québec.

Afin de permettre une gestion efficace de la circulation, il a fallu mettre en place un plan global de communication d’annonces de fermetures et de détours, mais aussi un important déploiement de services policiers et d’agents de la circulation, de même que des avis constants à la radio-circulation durant la nuit.

Installation d'une poutre-caisson durant le chantier de réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Installation d’une poutre-caisson durant le chantier de réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Installation de 10 poutres caisson

La nouvelle structure à tabliers de caissons d’acier est considérée comme la plus haute de l’échangeur, puisqu’elle passe au-dessus de l’autoroute 40 dans ses deux directions. Les 10 sections formant la totalité de la charpente (soit 310 mètres de poutre et 458 tonnes d’acier) n’avaient pas été complètement préassemblées en raison du fait que le rayon de courbure des poutres qui réduisait le nombre de poutres pouvant être assemblées en fonction de l’espace disponible. La fabrication devait être précise. Celle-ci a été réalisée par l’entreprise Structal-ponts.

Une des poutres-caisson ayant servi au réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Une des poutres-caisson ayant servi au réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Il est important de noter que la programmation des travaux fut réglée à la minute près. En effet, la position, ainsi que l’ordre d’arrivée en chantier de chacune des sections ont été minutieusement établis dans le but de diminuer les déplacements sur le chantier. La dimension des poutres-caissons et la configuration des lieux ont nécessité le levage en tandem de chaque poutre. Il a également fallu mettre à contribution une grue hydraulique (la plus grande au monde !) pour porter la section la plus lourde (elle mesure 60 tonnes) sur une distance de plus de 90 mètres.

Grues sur le chantier du réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Grues sur le chantier du réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Un système de levage sur mesure a été conçu spécialement pour attacher les poutres aux grues. Il faut ajouter que la séquence de montage doit respecter un ordre de boulonnage et de relâchement des charges par les grues afin d’assurer l’intégrité de la structure.

Installation d'une poutre-caisson durant le réaménagement de l'échangeur des Laurentides
Installation d’une poutre-caisson durant le réaménagement de l’échangeur des Laurentides

Le sous-traitant chargé d’ériger la charpente fut l’entreprise Les Structures Universelles Inc.  Le chantier a mobilisé 10 grues opérées par 20 grutiers et 30 monteurs d’acier afin de réaliser ces travaux. Une opération d’une telle envergure n’avais jamais été réalisée dans un court délai.

Voir cette vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=W4mxBIY_YFg

Démolition d’un pont à l’aide d’un pont roulant

Avec la complexité des travaux et le développement d’une nouvelle approche du MTQ favorisant la gestion de risques, il a fallu mettre en place une méthode innovatrice de démolition pour la structure courbe P-09706. C’est une méthode innovante, car elle n’avait jamais été utilisée dans le cadre d’un projet du MTQ et ce ne fut d’ailleurs  que la deuxième fois qu’elle fut utilisée pour la démolition d’un pont au Québec. Ce fut en même temps la première fois que cela s’opérait pour une travée d’une telle portée en courbe (25 mètres) et au-dessus de voies de circulation. Cette démolition a été réalisée par l’entreprise Excavation René St-Pierre.

Chantier du réaménagement de l'échangeur des Laurentides en 2012
Chantier du réaménagement de l’échangeur des Laurentides en 2012

Cette méthode de démolition se caractérise par deux poutrelles de supports qui furent poussées à partir de l’approche, parallèlement à l’axe de la route jusqu’à la travée à démolir. Ces dernières ne furent appuyées qu’aux piles et ne sollicitaient donc aucun autre point en travée. Deux poutres mobiles furent placées sur le dessus des poutrelles perpendiculairement à leur axe.

Il faut noter que ces deux poutres se déplaçaient sur un système de rails et de treuils placé au-dessus des poutrelles de support jusqu’à la travée à démolir. Deux vérins ont été installés sur chacune des poutres mobiles. La structure à démolir pouvait alors être attachée aux vérins, sciée par le dessus et déplacée jusqu’à l’approche afin d’y être démolie de manière sécuritaire.

Cette méthode offrait deux grands avantages :

– une meilleure gestion de la circulation

– une meilleure gestion des risques (notamment d’effondrement de la structure).

Ceci pourrait représenter un outil incontournable en matière de démolition de ponts d’étagement, ainsi que d’autres projets de remplacement de structures par le MTQ.

Il s’agit en fait d’une méthode favorisant une meilleure gestion des aires de travail, mais aussi une meilleure gestion du temps requis pour des opérations de ce type.

Conclusion

Le réaménagement de l’échangeur des Laurentides fait partie des nombreux projets de ce type dans le Montréal métropolitain. Il se distingue toutefois des autres projets par rapport à une méthode innovante au Québec : des opérations d’installation de poutres-caisson et de démolition de travée à chaise qui se sont avérées être un succès aussi bien du point de vue du résultat final anticipé que de point de vue de la sécurité des usagers des autoroutes 15 et 40. Les travaux se sont terminés courant 2012.

http://www.bv.transports.gouv.qc.ca/mono/1139715/15_Reamenagement_echangeur_Laurentides.pdf

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