EXTENSION (PHASE 1) DU PORT DE PUERTO BOLIVAR EN ÉQUATEUR

Le consortium PBO, constitué par l’union temporaire d’entreprises du groupe Soletanche Bachy (la filiale colombienne et la filiale Grands Projets) et de Cipte, a été sélectionné par le concessionnaire
du port Yilport en juin 2020 pour réaliser la phase 1 de l’extension du port.
Il s’agit d’un contrat clés en main d’un montant de 176 M$. Cette première phase se compose d’un nouveau quai, le quai 6, d’une longueur de 450 m, dans le prolongement du quai 5 existant. Ce quai permettra l’accostage des navires atteignant 400 m de longueur, ainsi que d’une première extension de l’aire de stockage de conteneurs de 12,2 ha.

LE DESIGN ET LES PROBLÈMES DE SÉISMES

Le design a été confié à l’entreprise espagnole Sener. La vérification indépendante est faite par Egis, puis par le conseil de notre client Royal Haskoning.
Le bureau d’études interne de Soletanche Bachy assure la coordination du design, ainsi que le développement des solutions d’amélioration de sols.
L’un des principaux défis techniques de ce projet est la nature complexe de son sous-sol. En premier lieu, la côte équatorienne est fortement sismique. De plus, la géologie de Puerto Bolivar, situé
à l’embouchure du delta de Guayaquil, est constituée d’intercalations d’argiles compressibles et de couches de sables potentiellement liquéfiables, sans substratum compétent apparent, sur une
épaisseur de 140 m. Du fait de cet aléa sismique, le contrat a imposé un design selon le code nord-américain ASCE 61/14 « Seismic Design of Piers and Wharves ». Ce code définit notamment des vérifications pour trois évènements sismiques différents.
Pas moins de 6 techniques différentes d’amélioration de sol ont ainsi été déployées sur l’ensemble du projet pour répondre au mieux à chacune des spécificités du projet. En effet, selon les zones
(conditions de sol) et les natures d’ouvrages (quai, plateforme), les besoins ne sont pas les mêmes.
Ainsi, sous le quai 6 (qui sera fondé sur des pieux battus métalliques), le risque principal est le glissement du talus en cas de séisme, accompagné de liquéfaction des sables. Une solution de traitement nécessitait d’agir sur deux axes principaux : augmenter la résistance au cisaillement du terrain en profondeur, en y incorporant du sol-ciment et confiner et cloisonner le sol dans l’immédiate
proximité de la structure du quai, pour limiter les excès de pression interstitielle et donc empêcher la liquéfaction autour des pieux.
Pour atteindre ces objectifs, la solution proposée a été de réaliser des casiers de 20 à 35 m de profondeur, réalisés en soil mixing. Cette technique qui avait été mise en oeuvre avec succès sur le
chantier d’extension de l’aéroport de Hong Kong (réalisé par Soletanche Bachy) a pu ainsi être adaptée à Puerto Bolivar. Deux engins de Cutter Soil Mixing (CSM) ont été installés sur des barges pour traiter ainsi 45 000 m3 de sol en 5 mois. Malheureusement, toute la zone initialement prévue n’a pu être traitée par le CSM du fait de la présence importante de blocs dans les couches superficielles du terrain. Le CSM y a donc été remplacé par des colonnes de jet-grouting sécantes sur la partie terrestre de la zone à traiter.
Sous la plateforme logistique, la problématique n’est plus la stabilité mais le contrôle des tassements globaux et différentiels. Ainsi, suivant les zones ayant ou non été déjà exploitées (et donc pré-chargées), suivant les épaisseurs d’argiles compressibles en présence et suivant le risque de tassements post-liquéfaction des couches de sable, les techniques mises en oeuvre ont varié, du remplacement dynamique (compactage dynamique avec mise en oeuvre de blocs sous la masse) au
pré-chargement, en passant par les inclusions rigides. Enfin, au contact avec le quai existant n° 5, un ensemble de colonnes ballastées a été installé.

LE QUAI

Les fondations du quai sont constituées de 820 pieux métalliques battus, d’un diamètre allant jusqu’à 1,25 m et d’une longueur maximale de 55 m. Les pieux sont mis en place par battage depuis 2 grues positionnées sur 2 plateformes métalliques.
Les plateformes métalliques avancent sur les pieux précédemment battus au fur et à mesure de leur installation. La capacité portante des pieux est assurée, pour chacun d’entre eux, par la corrélation entre l’énergie de battage déployée et les résultats d’essais statiques et dynamiques réalisés. Deux essais statiques destructifs (à 2 fois la capacité portante finale du pieu), ainsi que 3 essais statiques sur pieux définitifs (à 1,5 fois la capacité portante) seront ainsi réalisés sur l’ensemble des pieux.
La superstructure du quai est constituée d’éléments préfabriqués en béton (chapiteaux, poutres, prédalles), recouverts d’une dalle qui sera bétonnée in situ, reliant les éléments préfabriqués et formant la couche de roulement finale. Les éléments sont préfabriqués sur place depuis une usine montée sur le site. L’ensemble du quai sera constitué de plus de 2 000 pièces mises en place depuis 2 fronts de travail. La dalle du quai sera équipée de rails pour grues portuaires ainsi que d’équipements
nécessaires à l’accostage des navires (défenses et bollards).

UNE PRÉOCCUPATION ENVIRONNEMENTALE FORTE

L’une des préoccupations majeures du projet est la limitation de l’impact de la construction sur l’environnement. La première mesure a été d’interdire toute activité de dragage pendant toute
la saison de migration des baleines qui remontent le long du continent américain.
Ainsi, le dragage a dû être réalisé en 2 étapes séparées : la première, de janvier à avril 2021 ; la seconde, de février à avril 2022.
Un autre élément important a été l’utilisation des cendres de hauts fourneaux en remplacement du ciment pour les coulis. Cela a permis une réduction très significative des émissions de CO2 pour
le projet. D’autre part, la boue mère de forage a été réalisée en utilisant de l’eau de mer, là où elle est classiquement réalisée à base d’eau douce. Ainsi, l’économie en termes d’utilisation de ressources
naturelles et de transport (l’alimentation en eau du chantier se fait par camion-citerne en attendant l’installation du réseau) a été très importante.
Enfin, les équipes de designers se sont appliquées à optimiser le plus possible les quantités nécessaires à la construction de cet ouvrage : ce sont ainsi environ 5 000 t d’acier dans la structure
des pieux du quai (sur 20 000 t au total mises en place) et plus de 1 000 t sur la quantité de ferraillage de la superstructure du quai qui ont pu être économisées.

Gustavo Perreira
Ingénieur principal, Soletanche Bachy
Florent André
Directeur de projet adjoint Soletanche Bachy
Alexis Behaghel
Directeur des opérations Grands Projets Soletanche Bachy