Pour réaliser les 638 pétales qui couvrent les 11 digesteurs, la préfabrication a été privilégiée.

Située dans les Yvelines, la station d’épuration Seine Aval d’Achères traite 60 % des effluents de l’agglomération parisienne. La dépollution des eaux usées génère des boues d’épuration (400 g de boues par mètre cube d’eau traitée). Principalement constituées d’éléments minéraux et organiques (phosphore, azote et carbone), ces boues sont revalorisées et utilisées soit en fertilisants agricoles (60 % des volumes), soit en remblai de construction, soit transférées dans des digesteurs anaérobiques thermophiles qui les transforment en combustible « vert » : le biogaz.

Stockage des « pétales » dans l’usine Capremib, filiale de Demathieu Bard spécialisée dans la préfabrication.

Création d’une nouvelle filière de traitement

L’évolution de la réglementation et l’obsolescence des installations ont conduit à un vaste plan de modernisation de la zone biogaz. Outre l’extension des ouvrages de biofiltration existants, le projet prévoit la construction de onze nouveaux digesteurs. L’objectif est de produire suffisamment de biogaz issu de la digestion des boues pour couvrir 60 % des besoins énergétiques de l’usine (chauffage des locaux, conditionnement thermique des boues, chauffage des digesteurs).
 
Les digesteurs sont des enceintes fermées, privées d’oxygène, maintenues à une température de 55 °C et brassées pour maintenir des conditions favorables au développement de micro-organismes. Plusieurs populations bactériennes se développent et transforment les substrats organiques complexes à longues chaînes carbonées en molécules simples : méthane (CH4) et dioxyde de carbone (CO2). Le biogaz ainsi produit est collecté dans la partie haute des digesteurs puis évacué sous une pression de 20 mbars vers les gazomètres. Il est acheminé jusqu’au sein d’un bâtiment de compression où il est stocké avant d’être redistribué vers les installations de combustion.

Les racks de transport mis au point par Demathieu Bard permettent de superposer trois pétales.

Des couvertures en pétales de béton 

Chaque digesteur est recouvert d’une coupole constituée de 58 pétales en béton armé, ce qui représente 638 pétales à réaliser. Pour des raisons économiques évidentes – gain de temps, rationalisation du matériel et de la production –, la préfabrication a été privilégiée et attribuée durant l’été 2020 à Capremib, filiale de Demathieu Bard spécialisée dans la préfabrication sur mesure. Après la création de cinq moules et l’installation des gabarits de ferraillage, les premières pièces sont sorties en décembre 2020. « Nous avons dédié un atelier au sein de notre usine de Cormicy (51) pour centraliser la production, explique José Pinto, chargé d’affaires Exécution chez Capremib. Nous produisons en moyenne trois à quatre unités par jour mais notre charge maximale peut s’élever à cinq pièces par jour. » La préfabrication doit se poursuivre de façon ininterrompue jusqu’en février 2022.

Une fois les pétales posés, la poutre de couronnement est bétonnée et les pétales clavés.

Une manipulation délicate 

Compte tenu des agressions chimiques et des gaz (H2S, sulfure d’hydrogène) émis dans les digesteurs, Capremib a employé un ciment CEM III 52.5L PMES produit par le cimentier Calcia pour obtenir un béton de classe de résistance C40/50 et de classes d’exposition XC4 – XD3 – XF1 – XA3. « La principale difficulté résidait dans le démoulage des pièces en raison de leur élancement et de la manipulation au jeune âge (27 MPa minimum à jeune âge), reprend José Pinto. Pour ce faire, nous avons eu recours à un palonnier ainsi qu’à une armature qui épouse la forme des pétales. »

Les pétales sont ensuite stockés sur une aire puis livrés à Achères, au nord-ouest de Paris, à 197 kilomètres. Là encore, l’acheminement demande une grande précision. « C’est pourquoi nous avons mis au point avec le service Matériel de Demathieu Bard des racks spécifiques qui permettent de superposer trois pétales indépendamment les uns des autres, poursuit José Pinto. Nous arrivons à livrer neuf unités par jour. »


Chiffres clés pétales 

  • Nombre : 638   
  • 220 tonnes d’armatures ; 1 850 m3 de béton 
  • Poids unitaire : 7 tonnes 
  • Dimensions : 14 m de long ; 1,73 m de largeur à la base pour 32 cm d’épaisseur ; 14 cm à l’extrémité pour 12 cm d’épaisseur. 

 

Chaque pétale est équipé de garde-corps de chantier avant d’être positionné sur l’outil-parapluie.

Des jupes sans coutures

Les jupes des digesteurs ont été réalisées en une semaine par le groupement de génie civil Demathieu Bard et Chantiers Modernes selon la technique du coffrage glissant, afin d’éviter les reprises de bétonnage. « Le coulage en continu du béton a duré une semaine, à raison de 20 cm de hauteur par heure, précise Pierre Demay, conducteur de travaux chez Demathieu Bard. Toutes les 10 min, des vérins élèvent le coffrage de 2,5 cm. » Après plusieurs essais de convenance, la formulation du béton est sensiblement la même que celle des pétales, à l’exception du ciment, un CEMI choisi pour sa résistance élevée (6 h) afin de supporter le bétonnage en continu.

Une fois les voiles des digesteurs réalisés, la pose des pétales sur la couverture est une opération tout aussi délicate que leur manipulation. « La difficulté de mise en œuvre réside dans le fait que la couverture est réalisée à 17 m de hauteur, explique Luc Parage, ingénieur travaux chez Demathieu Bard. Pour la mener à bien dans un délai raisonnable,le groupement a conçu un étaiement spécifique qui ressemble à un parapluie et qui se déploie sur toute la circonférence du digesteur. À ma connaissance, cet outil est le premier du genre, et il nous a permis de gagner un temps précieux tout en assurant une sécurité maximale lors de la mise en place. » 

Levés au moyen d’une grue et d’un palonnier, les pétales sont posés de manière symétrique sur l’outil-parapluie pour éviter de le faire basculer. Une fois les pétales mis en place, les équipes bétonnent la poutre de couronnement et procèdent au clavage des pétales. 


Jupes

  • Nombre : 11
  • Dimensions : 32 m de diamètre ; 17 m de hauteur
  • 570 m3 de béton de classe de résistance C40/50 et de classes d’exposition XC4–XD3–XF1–XA3 
  • Fournisseur du béton : Unibéton

Localiser la réalisation

Fiche technique

  • Maître d’ouvrage : SIAAP
  • Conducteur d’opération : DGT SIAAP
  • AMO : Groupement Cabinet Merlin (mandataire) et BG Ingénieurs Conseils
  • Groupement d’entreprises : Chantiers Modernes Construction (Vinci Construction France), Degrémont (mandataire), Thétis (architecte), Demathieu Bard, Sogea Île-de-France
  • Calendrier : démarrage gros œuvre 2020 – mise en service 2025



0 commentaires
CAPTCHA
Voir aussi
  • Construction Moderne Ouvrages d'art
    Construction Moderne Ouvrages d'art 2009
    À l’aune du Grenelle de l’environnement et des projets de Relance,préparer les jeunes générations aux nouveaux enjeux et métiers des travaux publics et du bâtiment est très mobilisant. Ces défis ouvrent un champ d’innovation passionnant qui stimule la pédagogie et la recherche à l’ESTP, dans le domaine de la construction et de l’aménagement durable en général, dans celui des matériaux en particulier. L’essor de nos projets industriels et le développement de nos laboratoires témoignent de la nouvelle dynamique de recherche de l’école.Ainsi, le partenariat développé avec Cimbéton,qui se concrétise en particulier par le soutien à la Journée Innovation,illustre le renforcement des liens entre l’école et les acteurs de la profession.
  • SOLUTIONS BÉTON
    Les solutions béton au service des énergies renouvelables
    Les énergies renouvelables sont multiples, elles sont issues de phénomènes naturels : soleil, magma terrestre, vent, forces de gravitation, biomasse, océans... Elles sont en pleine expansion, portées par une double pression : l’épuisement programmé des ressources en énergie fossile et la mobilisation contre le changement climatique.
  • Construction Moderne Ouvrages d'art
    Construction moderne Ouvrages d'art 2005
    Qu’ils soient routiers, ferroviaires, fluviaux, aériens ou hertziens, les réseaux de communication rapprochent les hommes. Jeter un “pont” vers l’autre a toujours été un acte humainement symbolique. Cette main tendue, nous l’avons imaginée sous différentes formes: d’abord un tronc d’arbre lancé en travers du ravin, puis des pierres assemblées en arcs de plus en plus élancés, et enfin des matériaux modernes tels que le béton de ciment, que l’ingénieur a appris à maîtriser. De ces performances sans cesse améliorées naissent des tabliers de ponts aux portées toujours plus audacieuses.