Paris La Défense Arena, une installation polyvalente de 115 000 m², est l’une des deux plus grandes salles de spectacle couvertes d’Europe. L’Arena peut être configurée en stade de rugby ou en salle de spectacle et peut accueillir jusqu’à 40 000 personnes. Au printemps 2016, Freyssinet a été mandaté pour réaliser une opération difficile et minutieuse : le levage de la toiture de 1 700 tonnes jusqu’au sommet de la structure.

  • Propriétaire
    Racing Arena
  • Entrepreneur général
    VINCI Construction France
  • Date de livraison
    Septembre 2017
  • Partenaires
    Maître d'œuvre : Structures IDF
    Architecte : Christian de Portzamparc

La Défense Arena - roof lifting

Initialement conçu avec un toit rétractable, le lieu a finalement été construit avec une structure fixe. Constituée d’éléments en treillis d’acier, la structure du toit a été préfabriquée sur le terrain pour respecter les délais de livraison.

  • 1 700 t
    Poids du toit (tonnes)
  • 15 mm
    Précision requise au sommet (millimètres)
  • 12 h
    Durée de l'opération de fonçage (heures)
Advanced technical skills

Des compétences techniques de pointe

Alors que la mission initiale consistait à fournir une assistance technique pour la conception des systèmes de levage et la construction des ouvrages temporaires pour l’opération, la complexité du projet et les compétences techniques nécessaires à sa réalisation ont conduit le constructeur à élargir notre champ d’action : il a confié à Freyssinet toutes les études des structures temporaires nécessaires à l’exécution du levage, la gestion de l’opération elle-même et la connexion de la structure du toit à la partie périphérique de l’installation.

Une mobilisation exceptionnelle des ressources

Plus de 400 heures d’études ont été nécessaires pour monter l’opération dans un délai limité (12 mois) et entreprendre le travail préalable de rassemblement du matériel et de construction des pièces spécifiques. L’objectif était d’avancer rapidement pour respecter les délais courts, notamment en s’appuyant au maximum sur du matériel existant afin de gagner du temps sur les calculs et les achats. Nos équipes ont réalisé le dimensionnement du projet, les plans d’ensemble de la structure de levage ainsi que les plans de fabrication détaillés des pièces métalliques provisoires. Celles-ci ont été fabriquées à l’avance en atelier, soit par le maître d’œuvre, soit en utilisant des éléments existants de nos équipements internes pour les pièces les plus complexes, comme les poutres de 7 mètres de long qui composent les portiques de levage, ou le centre de contrôle.

La Défense Arena - mobilisation of resources
La Défense Arena - Faultless securing of the operation

Une sécurisation sans faille de l’opération

Parallèlement, 12 vérins à torons H400 ont été nécessaires pour assurer la sécurité du levage : d’une capacité de 400 tonnes chacun, les vérins pouvaient soulever trois fois le poids de la structure. Ils étaient équipés de câbles à 37 torons de 80 mètres de long, d’une capacité de 1 000 tonnes à la rupture (soit un coefficient de 2,5 par rapport au vérin). La capacité de levage de l’ensemble dépassait donc de 7,5 fois le poids de la toiture, assurant un facteur de sécurité maximal. En prévision du jour J, le portique – structure de levage temporaire – a été préfabriqué au sol, puis soulevé et placé au-dessus de la partie périphérique. Les vérins, préalablement équipés de câbles, ont été installés à l’aide d’une grue à une hauteur d’environ 40 mètres. Chaque câble a ensuite été attaché à un bloc d’ancrage temporaire sous la structure pour nouer le levage avec des cales (ancrage passif), tandis qu’au sommet, l’ancrage a été activé avec le levage du vérin.

Chiffres clés

Opération de levage

L’opération de vérinage s’est déroulée sur une douzaine d’heures. Elle a été précédée d’un test de levage de nuit, au cours duquel la structure a été soulevée d’environ 50 cm pour vérifier les efforts par point de levage et la bonne tenue de la toiture. Pour éviter l’écrasement des torons, douze employés basés sur le portique surveillaient chaque coup de vérin, et un opérateur contrôlait manuellement chacun des vérins. Le système de levage intégrait deux types de contrôles simultanés avec des seuils de vigilance et des valeurs d’arrêt. Tout d’abord, la pression de chaque vérin était contrôlée en temps réel pour mesurer la charge sur chacun des douze points de levage. Ceux-ci doivent progresser de façon homogène pour éviter les charges parasites dans les ancres. Ensuite, des mires de télémétrie laser ont également été fixées sur chaque point de fixation de la structure, pointées vers le sol pour vérifier la synchronisation du levage entre les 12 points de la structure. A la fin de l’opération, lorsque les douze points d’ancrage étaient parfaitement alignés – une précision de 15 millimètres était requise – les connexions de la structure ont été installées avant la mise en charge finale de la toiture.

  • 35 m
    Hauteur de levage de la structure (mètres)
  • 28 cm
    Hauteur d'un coup de cric (centimètres)
  • 140
    Nombre d'opérations d'ouverture/fermeture du piston
  • 20
    Membres d'équipe mobilisés pour hisser la structure

L’uniformité de la levée aux douze points était une préoccupation majeure, les 1700 tonnes de la toiture pouvant entraîner un allongement des câbles de plus de dix centimètres selon le niveau de charge en chaque point et le risque d’effets parasites sur l’équilibre de la structure. Pour garantir la même descente de charge, il fallait adapter le nombre de torons par vérin à la charge attendue et injecter le même volume d’huile dans chaque vérin, ce que nous avons réussi à faire grâce à un système d’iso-flux composé de trois pompes alimentant chacune quatre vérins.

Amine  
Chef de la division des méthodes | Direction Technique Opérationnelle | Freyssinet

Plan de levage de la toiture

Phase 1 : découpe des points de levage de la poutre
Phase 2 : installation et fixation de la poutre n°1
Phase 3 : préparation de l'extrémité de la poutre et de son point d'ancrage
Phases 4 et 5 : installation du câble de levage et exécution de l'opération
Phase 6 : fin de l'opération de levage
Phases 7 & 8 : installation des cales pour les vérins de poussée et assemblage de l'axe du toit
Phases 9 & 10 : démontage du câble, du vérin de levage et du palonnier, et assemblage de la cale d'axe de toit

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