Entre 1990 et 1993, le tablier en béton de la travée métallique du pont Champlain d’origine a été remplacé par un nouveau tablier orthotrope en acier.

Plan repère du pont Champlain d’origine afin de bien situer les différentes sections et piles.

L’expertise de PJCCI soulignée

En 1991, l’Ordre des ingénieurs du Québec (OIQ) octroie un Prix Méritas à PJCCI pour la qualité exceptionnelle du projet de remplacement du tablier de pont en béton par un tablier de pont en acier dont le raccordement entre les panneaux préfabriqués sont effectués par un soudage sur place. Cette innovation constitue un allégement atypique, durable et efficace du tablier, et une première au Canada!

Crédit : PJCCI
Remplacement du tablier.

Plusieurs propriétés du nouveau tablier ont été établies par PJCCI. À titre d’exemple :

• l’installation devait être complétée dans un délai d’un an;
• le tablier ne devait pas être plus lourd que l’ancien;
• il devait supporter la même charge;
• l’installation devait être effectuée tout en maintenant la circulation sur les 6 voies pendant les heures de pointe;
• le coût de cycle de vie devait être faible;
• la durée de vie de la surface de recouvrement devait être d’au moins 10 ans sans maintenance.

Stratégie de protection contre la corrosion

En 1993, un rapport est préparé par l’AVMSL intitulé : stratégie de protection contre la corrosion du pont Champlain – Sections 5 et 7.

Le rapport note, en autre, que depuis 1985, les poutres de rive du pont ont connu une détérioration accélérée. Au cours des six dernières années :

• 24 poutres de rive ont été renforcées par post-tension supplémentaire;
• 83 poutres de rive sur 100 ont été recouvertes d'une membrane sur la moitié inférieure de leur âme et sur leur semelle inférieure;
• 12 poutres ont été réparées à leurs extrémités.

La quasi-totalité des 100 poutres de rive ont été réparées par :

• colmatage de fissures;
• injection de coulis;
• projection de béton;
• réparation locale ou une combinaison de ces méthodes de réparation.

Les joints de dilatation ont été inspectés en 1991 afin d'évaluer l'état des éléments en acier. PJCCI effectue des réparations annuelles, en urgence, à raison de deux à trois joints par année. En 1992, 12 joints ont dû être réparés.

Bien que plusieurs options soient considérées dans le but de prolonger la durée de vie utile du pont, le rapport recommande notamment de :

• remplacer la bordure en béton et le garde-fou existant par une nouvelle glissière en béton de type New Jersey;
• modifier le système de drainage d’origine;
• d’étudier la possibilité d’implanter un système de protection cathodique sur certaines poutres.

Dispositifs de retenus latéraux et système de drainage

Au moment de la construction du pont, le système de drainage et les garde-fous étaient configurés tels qu’illustrés dans les deux photos ci-dessous :

Crédit : PJCCI
État d'une poutre de rive présentant des fissures qui suivent le tracé des gaines de post-tension internes et montrant la barrière d’origine et les drains du tablier le long de sa bordure. Rapport d’inspection annuelle de 1991.

Crédit : PJCCI
Équipement utilisé en 1985 pour effectuer une inspection spéciale des poutres précontraintes en se déplaçant sur la bordure en béton de la barrière latérale d’origine.

Un contrat a été adjugé à Simard-Beaudry Construction le 30 septembre 1994. Ce contrat visait le remplacement des garde-fous latéraux et les systèmes de drainage d’origine dans les sections 5 et 7 de l’ouvrage. De nouveaux garde-fous rigides en béton préfabriqué, de type New Jersey, ont été installés. Les travaux ont été réalisés en 1994 et en 1995, et la correction de certaines déficiences a suivi en 1996.

Les garde-fous d’origine en acier reposaient sur des bordures en béton des travées d’approches Est et Ouest. Ils ont été entièrement remplacés par le système de garde-fous préfabriqués en béton intégrant des cuvettes et des tuyaux de drainage.

Avant cette intervention majeure, l’eau de drainage contenant les sels de voirie était tout simplement déchargée à travers des ouvertures confectionnées dans les bordures de béton de manière à s’écouler sur la façade des poutres. Toutefois, les chlorures provenant des sels de voirie avaient déjà pénétré dans le béton générant une corrosion des armatures et des gaines en acier, engendrant de la délamination et de l’éclatement du béton.

Programme de travaux complets de peinture

Des travaux de peinture sélective ou localisée ont débuté en 1972, 10 ans seulement après l’ouverture du pont, et ont pris fin en 1989.  En 1994, un programme complet de peinture, couvrant l’ensemble des éléments d’acier de la structure du pont Champlain débute, et se poursuivra jusqu’en 2005.

Instrumentation d’une pile

En 1995, un rapport rédigé par l’Université de Sherbrooke décrit les résultats de mesures par instrumentation, effectuée sur la pile 21, du 15 octobre 1994 au 30 juin 1995 environ.

L’instrumentation comporte six fissuromètres et six thermocouples. Un fissuromètre et un thermocouple font le suivi d’une fissure située au-dessus de l’eau. Les autres instruments, cinq fissuromètres et cinq thermocouples, font le suivi de fissures identifiées sous le niveau de l’eau.

Un deuxième rapport couvre la période du 15 octobre 1994 au 1er octobre 1996. Il s’agit de l’un des premiers projets d’instrumentation incorporant la télédétection.