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Effondrement du pont de Baltimore : les ingénieurs peuvent-ils éviter des catastrophes similaires ?
02 avril 2024
La semaine dernière, le monde a assisté avec effroi à l'effondrement du pont emblématique Francis Scott Key de Baltimore dans la rivière Patapsco, tuant six ouvriers du bâtiment. Lucy Barnard demande ce que les entreprises d'ingénierie et de construction peuvent faire pour éviter qu'un tel accident ne se reproduise.
La semaine dernière, le monde a assisté avec horreur à l'effondrement du pont Francis Scott Key de Baltimore après que l'un de ses piliers a été heurté par un cargo Dali battant pavillon singapourien.
Au moment où nous écrivons ces lignes, les recherches pour retrouver six ouvriers du bâtiment portés disparus, qui auraient dû réparer des nids-de-poule sur le pont, ont été interrompues. Deux autres ont été sortis de l'eau lors d'une opération de recherche et de sauvetage.
Actuellement, de découpe et de levage de la première section du pont effondré. Une équipe de récupération dirigée par la Garde côtière américaine et l'État du Maryland a pour objectif de rouvrir rapidement le port, le plus grand des États-Unis pour les importations et exportations de véhicules « roll-on, roll-off » d'équipements agricoles et de construction.
Les équipes enquêtent toujours sur ce qui s'est exactement passé pour que le pont à poutres en treillis et à arc en acier s'effondre dans les eaux glacées de la rivière Patapsco à 1h30 du matin, heure locale, le mardi 26 mars, dans des scènes que le maire de la ville, Brandon Scott, a décrites comme ressemblant à « quelque chose sorti d'un film d'action ».
Ce que l'on sait, c'est que 45 minutes après avoir quitté le terminal maritime de Baltimore à Port Breeze pour Colombo, la capitale du Sri Lanka, le Dali a perdu son alimentation électrique et a émis un appel de détresse avertissant les responsables des transports du Maryland d'une possible collision. Peu de temps après, il a percuté une colonne de soutien du pont vieux de 47 ans, provoquant l'effondrement de la majeure partie de la travée principale de 366 m de long, soit 2 632 m.
« Un effondrement de l’ampleur que nous avons vu cette semaine est assez inhabituel », explique le Dr David Collings, directeur technique senior du cabinet d’ingénierie Arcadis. « Il est clair qu’il y a eu un énorme impact qui a détruit une jetée, mais cela a ensuite provoqué un effondrement progressif, entraînant la chute de toute la structure plutôt que de simples dégâts localisés. »
Les experts affirment que, compte tenu de la taille du navire, peu de piliers du pont, voire aucun, n'auraient pu résister à une telle collision. Le Dali, long de 290 mètres, avait une capacité de 10 000 conteneurs. Selon les données de suivi des navires sur MarineTraffic.com, sa dernière vitesse enregistrée avant qu'il ne percute le pont était de 7,6 nœuds entre 100 et 200 mètres du pont.
« Il est presque impossible de concevoir un pilier de pont capable de résister à ce type d’impact », explique Ian Firth, consultant indépendant en ingénierie et ancien président de l’Institution of Structural Engineers. « Le fait qu’un navire puisse dévier de sa route et heurter le pilier est la raison pour laquelle il faut concevoir des systèmes de protection contre les impacts pour les navires, de manière à ce qu’un grand navire ne puisse pas heurter le support critique du pont. »
Les ingénieurs soulignent que contrairement aux nouveaux ponts construits aujourd'hui, les structures plus anciennes ont été conçues à une époque où d'énormes cargos comme le Dali n'étaient pas encore envisagés.
Les ponts des années 1970 ont été conçus pour les petits navires
« Ce pont, quand on regarde la structure d’origine, est assez léger et peu volumineux. C’est le genre de chose qui a été conçue dans les années 1970 pour minimiser les coûts et les matériaux », explique Collings. « Depuis, les porte-conteneurs ont considérablement augmenté en taille. De nos jours, la première chose que l’on se demande, c’est que 300 m d’espace libre entre les fondations d’un port comme celui-là est suffisant. On pourrait en faire 500 m pour donner plus d’espace aux navires. Mais évidemment, dans les années 1970, on envisageait une taille de cargo complètement différente. La pression économique dans les ports est telle qu’il faut des navires plus gros, donc le risque pour un pont évolue avec le temps. »
Cependant, les experts soulignent que, malgré l'âge du pont, son propriétaire, la Maryland Transportation Authority, était responsable de l'entretien de la structure et de la réalisation d'évaluations régulières des risques pour garantir sa sécurité. Une partie de ce processus aurait consisté à effectuer une analyse d'impact du navire en considérant la probabilité d'un impact et en évaluant les conséquences si un tel événement se produisait.

« L’analyse moderne des impacts des navires est basée sur le risque », explique Collings. « Dans le cadre de toute évaluation des risques, la vulnérabilité du pont à un effondrement progressif est importante. À Baltimore, nous avons malheureusement constaté un effondrement progressif depuis la pile heurtée par le navire jusqu’aux travées, jusqu’� ce que le pont tout entier s’effondre. »
Pour atténuer les risques liés aux structures existantes, les ingénieurs ont recours à deux techniques principales : tout d'abord, des barrières physiques qui empêchent les navires d'atteindre les piliers du pont. Il peut s'agir d'îles artificielles dans la rivière qui entourent les piliers ; de défenses, des barrières de protection construites autour des piliers existants ; ou de ce que l'on appelle des « dauphins », des groupes de pieux regroupés conçus pour que les navires s'y écrasent en premier.
« Les dauphins ou autres dispositifs de protection contre les impacts de navires dans l’eau sont monnaie courante depuis l’effondrement du Sunshine Skyway en 1980 », explique Firth. « Mais ce pont a été construit dans les années 1970, donc la conception n’aurait pas intégré ces dispositifs à l’époque. Les images montrent qu’il y a de petits dauphins de chaque côté des piliers du pont � ils n’ont pas empêché le navire de heurter le pilier. »
Une deuxième méthode utilisée par les ingénieurs pour protéger les ponts existants contre les impacts consiste à mettre en place des techniques de renforcement. Il peut s'agir de câbles en acier appelés « attaches » qui renforcent efficacement la résistance en reliant les composants du pont à leurs piliers ou en renforçant le tablier en ajoutant des sections d'acier supplémentaires.
« Les dispositifs d'arrimage servent à empêcher le pont de se détacher de ses piliers », explique Collings. « Si une travée cède et que l'ensemble du pont est secoué, les dispositifs d'arrimage doivent alors servir à garantir que les travées latérales ne se détachent pas des appuis et ne cèdent pas également. Le renforcement du tablier peut également être important », ajoute-t-il. « Vous effectuez toute une série d'analyses complexes pour vérifier et recommander le renforcement de certaines parties afin de vous assurer qu'il puisse rester debout. »
Autres collisions récentes entre navires
Le pont Francis Scott Key n’est pas le seul grand pont à avoir subi des dommages similaires dus à une collision ces dernières années.
Le 22 février 2024, juste un mois avant la tragédie de Baltimore, cinq personnes ont été tuées et deux blessées lorsqu'une partie du pont Lixinsha sur la voie navigable Hongqili à Guangzhou, en Chine, a été heurtée par une barge - Lianghui 688 - provoquant la rupture d'une partie du pont construit dans les années 1990.
En 2019, un pont de 860 mètres de long sur le Moju Rover, près du port brésilien de Belém, s'est effondré après qu'un ferry a heurté l'un de ses piliers.
En 2016, deux travées du pont ferroviaire de Ghenh, vieux de 100 ans, qui enjambe la rivière Dong Nai au Vietnam, se sont effondrées après qu'une barge s'est écrasée sur l'un de ses piliers.
En fait, selon un rapport de 2018 de l’Association mondiale pour les infrastructures de transport maritime, 35 grands ponts dans le monde se sont effondrés entre 1960 et 2015 en raison de collisions avec des navires ou des barges, tuant un total de 342 personnes.
Ces chiffres sombres renforcent les inquiétudes quant à la sécurité générale des ponts vieillissants dans le monde entier.
Selon le rapport 2021 de l'American Society of Civil Engineers sur les infrastructures américaines, environ un tiers des 222 000 ponts et 76 000 ponts du pays ont besoin d'être réparés ou remplacés. Selon ce rapport, environ 42 % des 600 000 ponts routiers du pays ont plus de 50 ans et environ 12 % ont 80 ans ou plus. Un tableau similaire se dessine dans d'autres pays occidentaux, les autorités locales britanniques ayant identifié 2 928 ponts routiers en Angleterre, en Écosse et au Pays de Galles comme non conformes en 2023.
« Malheureusement, ce genre de catastrophe n’est pas si rare », déclare Collings. « C’est en fait quelque chose qui se produit assez régulièrement. Ce genre de rénovation coûte cher et il y a beaucoup de ponts anciens. Donc, ce que l’on obtient avec les ponts existants, c’est que quelqu’un fait l’évaluation des risques et l’analyse coûts-avantages et dit que cela n’en vaut pas la peine. Les catastrophes très médiatisées comme celle de Baltimore changent les attitudes, et nous pourrions bien voir des changements en découler. »
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