En ce qui concerne le produit "chaussée" dans le tunnel de base du Gothard

Cet événement exceptionnel dans le projet suisse du siècle a été honoré par des représentants de haut niveau d'Alp- Transit Gotthard (ATG), des Chemins de fer fédéraux suisses (CFF), de l'Office fédéral des transports (OFT) et du canton d'Uri lors d'une cérémonie officielle avec l'installation du "Golden Sleeper" en face de l'entrepreneur Bahntechnik Transtec Gotthard.

Cet article technique (1ère partie) décrit les facteurs de succès du contrôle de qualité sur le chantier, avec lesquels l'équipe de projet de la ARGE Fahrbahn Transtec Gotthard AFTTG, sous-groupe de Transtec Gotthard pour les travaux de voie, a réalisé avec succès cette première étape du projet de voie à dalle dans le tunnel de base du Saint-Gothard.

Situation initiale

AlpTransit Gotthard, une filiale des Chemins de fer fédéraux suisses (CFF), est responsable de la planification et de la construction de la nouvelle liaison ferroviaire transalpine (NLFA). La NLFA est la pièce maîtresse de l'axe nord-sud du corridor de transport européen de Rotterdam à Gênes. Le projet du tunnel de base du Saint-Gothard, avec ses deux tunnels de 57 kilomètres de long et ses voies d'accès nord et sud de 35 kilomètres de long, est le projet de construction central de la NLFA. Un autre grand projet d'ingénierie ferroviaire, le tunnel de base du Ceneri à l'extrémité sud de l'axe, a été attribué à des consortiums de construction suisses pour une mise en œuvre fin 2014. Avec l'achèvement de la NLFA, la Suisse sera intégrée dans le réseau européen à grande vitesse.

Transtec Gotthard est responsable de la planification, de la réalisation et de la mise en service de l'ensemble du système de technique ferroviaire dans le cadre du projet du tunnel de base du Saint-Gothard. Le consortium est composé des quatre actionnaires Alpiq, Alcatel-Lucent/Thales RSS, Balfour Beatty Rail et Renaissance Construction. Outre les installations temporaires, telles que la construction de sites d'installation, la ventilation/refroidissement et la logistique de construction, le portefeuille de services de TTG comprend également les installations permanentes de voies, le courant de traction 16,7 Hz, l'alimentation électrique 50 Hz et les installations de câbles, ainsi que les installations de télécommunications et de sécurité.

Organisation du projet ARGE Fahrbahn Transtec Gotthard

La société ARGE Fahrbahn Transtec Gotthard (AFTTG) est responsable, au sein de Bahntechnik Transtec Gotthard (TTG), de l'exécution de toutes les prestations à fournir dans le cadre d'un contrat de travaux et de services pour la voie ferrée. Elle a été fondée par les deux actionnaires Balfour Beatty Rail et Renaissance Construction.

Dans sa structure organisationnelle (Fig. 1), l'ATG énumère toutes les fonctions/rôles nécessaires à l'exécution du contrat de travail par le client. Une particularité est l'organisation Q, qui a un rôle indépendant au sein de l'ATTG vis-à-vis de la construction.

Le client n'a pas mis en place un contrôle de qualité/supervision de la construction permanent et externe. L'entreprise générale de construction ferroviaire (TTG) et ses organisations professionnelles assument, dans le cadre du contrat d'entreprise générale, la responsabilité globale des travaux de construction ferroviaire dans le tunnel de base du Saint-Gothard. La ligne Construction est responsable de la production de la qualité. La ligne de contrôle de la qualité est chargée de surveiller la production de qualité. En termes d'organisation, ces lignes sont séparées au sein de l'organisation et chacune d'entre elles relève directement de la direction du projet.

L'organisation Q de l'AFTTG est donc l'"œil" du client et l'assurance qualité pour toutes les caractéristiques requises et attendues du produit.

L'AFTTG a également mis en place un système de gestion certifié selon la norme ISO 9001:2008. La production de béton est surveillée en interne conformément au contrôle de la production en usine selon la norme SN EN 206-1:2000 et a été certifiée par l'organisme suisse de certification des produits de construction S-CERT.

Planification de la qualité

Afin de garantir les exigences élevées en matière de qualité des produits de la voie sur dalle, un plan de qualité a été élaboré. (Fig. 2). Il fait partie du système de gestion de la qualité lié au projet (PQM) conformément à la norme SIA 2007 - Qualité dans la construction, qui s'applique en Suisse. Comme base de test pour le "contrôle sur l'objet", les exigences du contrat de travail ont été transférées dans un plan de contrôle, en tenant compte des règlements et codes applicables. Dans une étape ultérieure, les exigences spécifiques à chaque étape du processus d'assemblage ont été décomposées en instructions de test. Ils constituent une base contraignante entre les entrepreneurs du bâtiment et les inspecteurs de la qualité. L'assurance qualité est ainsi simplifiée en une tâche contrôlable et standardisée pour les employés. Les audits et les inspections chez les fournisseurs et les prestataires de services, l'échantillonnage de prototypes, les inspections en usine de composants individuels font tout autant partie du PQM que les inspections de qualité dans le processus d'installation des voies de dalles. Cependant, ils sont gérés à un niveau supérieur et non au niveau de l'assemblée.

Contrôle de la qualité

Le processus d'installation de la voie à dalle dans le tunnel de base du Saint-Gothard est divisé en 21 étapes successives. Le processus commence par l'inspection des marchandises entrantes et se poursuit par la pose et le soudage des rails, la pose de traverses monoblocs en béton, l'installation du réseau de voies, le mesurage grossier et fin, la production de béton, le bétonnage et le reste des travaux une fois le bétonnage terminé. Ce processus d'installation est répété tous les 20 jours (procédure d'installation par roulement) avec une longueur d'installation de 2160 m de voie FF terminée. Ce rythme de 20 jours a été répété environ 53 fois dans les 2 tubes du tunnel et ressemble à un processus de production industrielle le long d'un chantier de construction de lignes.

Le contrôle de la qualité est divisé en 3 phases. Dans la phase 1, des contrôles de qualité sont effectués dans le processus d'assemblage continu du caillebotis de voie jusqu'au début du bétonnage. Les inspecteurs de la qualité contrôlent le respect des spécifications de tolérance pour chaque étape du processus. L'objectif de cette phase est d'identifier la détection précoce des développements indésirables et d'initier des mesures préventives pour garantir un processus d'assemblage sans défaut et continu à tout moment. Un dernier contrôle de qualité est effectué immédiatement avant le début du bétonnage de la grille de voie. Le "Technical Release for Concreting" est délivré conjointement par le contremaître de la construction, le géomètre et l'inspecteur de la qualité de l'installation des voies. La libération technique a le caractère d'une acceptation formelle et d'une libération de bétonnage. Ce point d'arrêt est un point essentiel pour la maîtrise des risques, car une fois le béton coulé, la position de la voie ne peut plus être corrigée, ou seulement avec beaucoup d'efforts.

Dans la phase 2, le béton est produit et mis en place. Le béton frais est produit directement dans le tunnel sur le chantier à l'aide d'une centrale à béton mobile (train de béton), surveillé et transféré à la pointe de pose au moyen d'une navette à béton. La production de béton est contrôlée par l'inspecteur de la qualité du béton et formellement remise au contremaître de la construction pour la mise en place par bon de livraison du béton. Un laboratoire mobile d'essai du béton est installé dans la zone de la centrale à béton pour effectuer les essais sur le béton frais et prélever des échantillons pour les essais sur le béton durci.

Dans la phase 3, les travaux restants après le bétonnage sont effectués et acceptés. Une étude de l'état réel de la voie bétonnée est effectuée, des carottes de forage sont prélevées dans le béton durci, la teneur en bulles d'air sous les différentes traverses en blocs de béton est vérifiée et d'autres tests sont effectués. Tous les tests sont documentés de manière vérifiable et reliés dans le système de suivi des besoins (RTS) à l'exigence correspondante du contrat de travail. Les vérifications au niveau du processus d'assemblage ne constituent qu'un sous-ensemble de tous les documents de vérification du projet global. Les qualifications des composants, les essais en usine, les inspections des fournisseurs, les rapports d'audit, etc. sont également saisis dans le RTS et liés aux exigences du WK.

La base de test pour le processus d'assemblage est l'instruction de test respective pour chaque étape du processus. Le point de contrôle, la méthode d'essai, l'équipement de mesure, la fréquence des essais, la valeur nominale, la valeur de tolérance, la mesure des erreurs, le document de vérification et la responsabilité sont définis dans les instructions d'essai.

Résumé

Une planification systématique de la qualité est nécessaire pour le processus structuré de contrôle de la qualité sur l'objet dans les projets de construction complexes d'entrepreneurs généraux. La normalisation des processus d'assemblage complexes permet une fabrication industrielle efficace et une assurance qualité sur les chantiers de construction en ligne. L'"usine" se déplace le long du produit. Pour maintenir les coûts de maintenance à un niveau bas pendant le cycle de vie du système, une qualité initiale élevée est nécessaire. Les coûts de maintenance sont une variable d'influence significative dans la prise en compte du cycle de vie de la voie sur dalle, puisque les coûts de fabrication sont environ deux fois plus élevés que pour la voie sur dalle.