LES PLANS METHODES EN PHASE PREPARATOIRE DU …
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Elaboration des plans méthodes pour une meilleure planification des travaux sur le chantier : Cas de la
Résidence Présidentielle à N’djamena
Par KOUGBLENOU Projet de fin formation
Sèmassa Donald D. 2010-2011
LES PLANS METHODES EN PHASE PREPARATOIRE DU
CHANTIER : CAS DE LA RESIDENCE PRESIDENTIELLE
DE N’DJAMENA AU TCHAD
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU
MASTER EN INGENIERIE DE L'EAU ET DE
L'ENVIRONNEMENT
OPTION : OUVRAGE D’ART
Présenté et soutenu publiquement le [Date] par
Sèmassa Donald Didérot KOUGBLENOU
Travaux dirigés par :
M. Ismaël GUEYE, M. Djamel BENKACI
M. Raffaele VINAÏ Directeur Travaux
Enseignants au 2iE SOGEA- SATOM
UTER ISM
Jury d’évaluation du stage :
Président : M. Ismaël GUEYE
Membres et correcteurs : M. Raffaele VINAÏ
M. THOMASSIN J.
Promotion [2011]
Membres et correcteurs :
Prénom NOM
Prénom NOM
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Dédicace
Nous ne sommes pas obligés d’être d’accord en tout point avec quelqu’un pour apprécier ce
qu’il fait de bien. Cette façon de voir les choses nous permet d’être moins exclusifs et de
trouver un terrain d’entente même avec ceux que nous n’aimons pas leur genre, leur manière
ou leur style. « L’éducation développe les facultés, mais ne les crée pas ». (VOLTAIRE)
Je dédie le présent document :
A mes parents KOUGBLENOU Patrice et HOUNMENOU Edith, qui
ont consenti des sacrifices énormes pour ma formation;
A tous mes amis et camarades pour le soutien et la générosité indéfectible.
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Remerciements
Je rends grâce au Père Céleste pour la lumière et la force offertes gratuitement afin que mon
mémoire de fin de formation se déroule dans de bonnes conditions physiques et mentales.
Qu’il nous soit permis d’exprimer notre gratitude ici à tous ceux qui d’une manière ou d’une
autre ont contribué au bon déroulement de cette formation. Particulièrement, nos encadreurs :
M. Ismaël GUEYE et M. Rafaelle VINAÏ Enseignants au 2iE, pour leur assistance,
leur disponibilité et tous les conseils prodigués tout au long du mémoire.
M. Sélim BEJAOUI et M. Djamel BENKASI respectivement Chef d’Exploitation et
Responsable Projet de SOGEA SATOM agence du Tchad, qui a proposé le thème de
mémoire, pour m’avoir fourni toutes les données disponibles pour l’étude.
Je suis également reconnaissant à M. Patrice FREITAS, Directeur Administratif et Financier
de SOGEA SATOM pour l’assistance et les conseils tout au long du mémoire.
Merci à toute l’équipe pédagogique du 2IE pour l’enseignement et leur disponibilité à assurer
notre formation professionnelle.
Ma reconnaissance va également à l’équipe du bureau d’étude Topographique pour son
soutien indéfectible.
Merci à M. Carlos et M. Yann respectivement Conducteur des Travaux et Ingénieur Travaux
pour l’encadrement quotidien, les conseils qui ont permis l’amélioration de ce mémoire
Je ne saurais oublier M. Ghislain ATTAKPA et M. Maxime ZACHEE pour leurs grandes
dispositions de cœur et d’esprit pendant tout mon séjour au Tchad
Enfin je souhaite exprimer mes sincères remerciements à tous ceux qui de près ou de loin ont
contribué à l’élaboration de ce document.
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Résumé
Ce projet de fin de formation a porté sur les méthodes en phase préparatoire sur le chantier de
la résidence présidentielle à N’djaména au sein du palais de la République. SOGEA ŔSATOM
une filiale de VINCI CONSTRUCTION est missionnée pour ériger l’édifice dans le cadre
d’un marché gré à gré. Ce type de contrat implique des études préparatoires en amont du
chantier afin d’optimiser l’ensemble du gros œuvre qui lui est confié.
Durant ces études préparatoires, la proposition d’un plan d’installation de chantier doit être
faite car il est garant de la réalisation d’un ouvrage de qualité, d’une exécution en sécurité
pour les compagnons, d’une certaine qualité de vie dans le travail dans le travail de tous les
jours. De ce fait l’installation du chantier doit favoriser une productivité optimum et le respect
des délais.
Sur un tel projet où le mode opératoire est basé sur la préfabrication, nous avons tenu compte
des paramètres tels que poids des éléments, limitation des coups de grue (poses d’éléments)
pour pouvoir positionner la grue. Par ailleurs nous avions mise en place une fiche de demande
d’installation de la grue à tour pour l’Entreprise ceci pour régler les problèmes de fondation
du type de grue qu’elle utilise. Pour pouvoir maitriser le diptyque « Optimum, Délai » un
planning prévisionnel est élaboré non seulement pour bien gérer les travaux mais aussi
contrôler l’avancement des travaux dans le temps.
Mots clés :
1- Etudes préparatoires
2- Installation de chantier
3- Grue à tour
4- Délai
5- Planning
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Abstract
This project of formation end was about methods in preparatory phase on the yard of the
presidential residence to N’djaména within the palace of the Republic. SOGEA -SATOM a
subsidiary of VINCI CONSTRUCTION is charged to erect the building in the setting of a
market will to will. This type of contract implies the preparatory studies upstream of the yard
in order to optimize the set of this important work that is confided to him.
During these preparatory studies the choice of the yard installation must be makes because it
is guarantor of the realization of a quality work, of an execution in security for mates, of a
certain quality of life in work in work of every day. Of this fact the installation of the yard
must encourage an optimum productivity and the respect of delays.
On so-and-so project where the operative fashion is based on the prefabrication we have taken
account of parameters as weight of elements, limitation of crane strokes (poses of elements)
to be able to position the crane. Otherwise we had setting up a card of demand of installation
of the crane to tower for the enterprise this to adjust problems of foundation of the crane type
that she/it uses. To be able to master the Optimum diptych ", Delay " an estimable planning is
not only elaborated to really manage works but also to control the advancement of works in
the time.
Key words :
1- Preparatory study
2- Installation of yard
3- Crane to tower
4- Delay
5- Planning
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Liste des abréviations
D.A.O : Dossier d’Appel d’Offre
D.M : Dossier Marché
C.C.T.P : Cahier des Clauses Techniques Particulières
C.C.A.P : Cahier des Clauses Administratives Particulières
B.A.E.L : Béton Armée aux Etats limites
R.D.C : Rez De Chaussée
T.A.U : Tecnologia Architettura Urbanistica
L.B.T.P : Laboratoire Bâtiment Travaux Publics
P.I.C : Plan d’Installation de Chantier
H.S.C : Hauteur Sous Crochet
B.P.E : Béton Prêt à l’Emploi.
G.T.M.R : Grue Télescopique à Montage Rapide
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Sommaire
INTODUCTION GENERALE ......................................................................................... 12
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE................................ 14
CHAPITRE II : APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE DE L’ÉTUDE .................... 18
CHAPITRE III : ELABORATION D’UN PLAN D’INSTALLATION DE
CHANTIER : CAS DU CHANTIER DE LA RESIDENCE PRESIDENTIELLE A
N’DJAMENA .................................................................................................................. 22
CHAPITRE IV: ELABORATION DE LA FICHE (MATRICE) DE DEAMANDE
D’INSTALLATION DE GRUE A TOUR MD 345 : CAS DU CHANTIER DE LA
RESIDENCE PRESIDENTIELLE .............................................................................. 29
CHAPITRE V: ELABORATION DU PLANNING PREVISIONNEL DE
TRAVAIL. ...................................................................................................................... 48
CONCLUSION ................................................................................................................... 53
BIBLIOGRAPHIE. ............................................................................................................ 54
ANNEXES. .......................................................................................................................... 55
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Liste des figures
Figure 1 : Terminologie des grues à tours .............................................................................. 34
Figure 2 : Principe de fonctionnement de la fiche de demande d’installation de grue à tour
Potain MD 345 L12 .................................................................................................................. 36
Figure 3 : Schéma de principe pour le calcul de la charge verticale. .................................... 39
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INTODUCTION GENERALE La conception et les méthodes de réalisation des infrastructures aussi bien dans le domaine
des bâtiments et des transports (routes) sont en constante évolution grâce à l’emploi des
matériaux présentant une qualité de fabrication et des performances croissantes, au
développement des méthodes de construction à la fois plus précises et plus sophistiquées, et à
la création de formes originales apportant de nouvelles solutions aux problèmes rencontrés en
phase d’exécution des travaux. Le concept de « Plans méthodes en phase préparatoire du
chantier» qui autrefois ne concernait que les bureaux d’études, gagne du terrain au niveau des
entreprises de réalisation se sont rendu compte de disposer en leur sein, de services méthodes
afin de proposer les modes opératoires de réalisation des travaux à partir des plans
architecturaux, ceci pour permettre aux bureaux d’études de fournir les plans d’exécution qui
entrent en corrélation avec les méthodes d’exécutions envisagées.
Pour les Entreprises de réalisation des travaux, les plans méthodes sont des opérations de
conception-réalisation : une étude importante en amont est donc nécessaire afin d’optimiser le
projet et ainsi de réduire le délai et les coûts pour pouvoir faire le maximum de profit. Durant
cette période préalable au début des travaux, le service Méthode est missionné pour mettre au
point le planning, le plan d’installation de chantier et les options importantes. Ces études sont
liées et permettent de définir les différents besoins du chantier.
Ce rapport de fin de formation qui découle d’un stage pratique au sein de SOGEA-SATOM
une filiale de VINCI CONSTRUCTION plus précisément à l’agence du Tchad porte sur le
thème « Les méthodes en phase préparatoire du chantier : Cas de la résidence présidentielle à
N’djaména». Ce projet de construction de la résidence présidentielle à deux niveaux totalise
une superficie intérieure brute de plancher d’environ 5150 m² et a pour particularité une
piscine à l’étage.
Ce sujet qui nous est soumis et décrit plus haut « Plans méthodes en phase préparatoire du
chantier : Cas du chantier de la résidence présidentielle à N’djaména» a pour objectif général
de trouver les solutions techniques (matériel, mode opératoires…) qui permettront de
respecter au mieux le délai nécessaire au gros œuvre afin de s’approcher au mieux du
planning marché tout en respectant les objectifs financiers. A partir de ces choix, le planning
prévisionnel gros œuvre et le plan d’installation pourront être réalisés. Ces deux documents
permettront de situer le projet dans le temps et dans l’espace.
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L’objectif sous-jacent de cette étude, est qu’à l’issue du plan d’installation du chantier qui
sera élaborée, qu’une fiche (matrice) dynamique de demande d’installation d’une grue à tour
comportant tous les renseignements relatifs à son installation (type de grue, caractéristiques
géométriques des éléments de fondations) tout en respectant les conditions sécuritaires, soit
mis en place.
Au final, cette étude doit permettre de comprendre le fonctionnement global des méthodes en
phase de préparation d’un chantier afin de savoir :
La mise en place d’un planning prévisionnel du gros œuvre ;
La réalisation d’un plan d’installation de chantier ;
La détermination des besoins du chantier en termes d’installation tout en prenant en
compte les diverses contraintes inhérentes à un projet de cette importance.
La méthodologie de l’étude suivra le plan mentionné ci-dessous :
Après une situation globale de la problématique au chapitre 1,
le chapitre 2 présentera l’approche méthodologique,
Par la suite le chapitre 3 définira les critères d’élaboration d’un plan d’installation ceci
pour déboucher sur celui de la résidence présidentielle.
Le chapitre 4 exposera la fiche de demande d’installation de grue élaborée.
Enfin en chapitre 5 il sera exposé les stratégies et des méthodes simplificatrices des
travaux sur le chantier qui permettront de faire la vérification de l’avancement de
planning global.
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CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE
PROBLEMATIQUE
Le progrès réalisé dans les méthodes d’exécutions des travaux de Génie Civil (bâtiments,
routes, etc.) n’est rien d’autre que le corollaire de l’évolution de la conception, de
l’imagination des Ingénieurs, des Architectes, des Urbanistes, des Aménagistes et autres
spécialistes du domaine. Dans cet élan de l’évolution de la technologie de construction, les
anciennes normes sont révisées en faveur de nouvelles normes pour une meilleure gestion des
constructions. Imprégnées de cette révolution de la technologie, les Entreprises de
construction des ouvrages de Génie Civil sont constamment en réflexion en vue de mettre en
place de nouveaux procédés de construction à travers des plans méthodes bien structurés pour
une meilleure organisation et planification des travaux à la phase de préparation d’un chantier.
Cette phase permet de définir les principales options qui seront retenues pour la phase
travaux. De ces choix découleront les conséquences en matière de coûts, délais, sécurité et
qualité. Il convient donc d’optimiser aux mieux les études afin de prendre les bonnes
décisions. Sur le chantier de la résidence présidentielle le délai imparti par le marché pour la
réalisation du gros œuvre est de 12 mois. Il faut donc respecter ce planning tout en maitrisant
le diptyque « Optimum, Délai ».
Ces sous contraintes des projets obligent les grandes Entreprises de construction comme
SOGEA Ŕ SATOM à recourir à la préfabrication. De ce fait lorsque la préfabrication est
envisagée dans un projet de construction, cette variante est immédiatement accompagnée par
un moyen de levage et de manutention et une mise au point de procédés de montage et
d’assemblage nécessitant moins de main d’œuvre tout en garantissant une bonne prestation et
en minimisant les risques d’accident sur le terrain. Cependant le positionnement du moyen de
levage impose plusieurs spéculations pour une meilleure implantation des installations du
chantier.
I.1. PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE.
I.1.1. Contexte général du projet.
Inscrit dans le cadre du plan national « Réhabilitation de la ville de N’djaména » (projet de
construction des villas présidentielles pour loger les hôtes, projet de construction de l’hôpital
de la mère et de l’enfant, l’aménagement et le bitumage de la voirie de N’djaména, la
réalisation des parcs et jardins publics) la construction de la novelle résidence présidentielle
au palais de la présidence (Cf. annexe 1) permettra de décongestionner l’ancienne. Il est
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financé dans sa totalité par Gouvernement Tchadien. Le Gouvernement, sous la tutelle du
Ministère des Infrastructures et Transports, a mandaté le bureau d’études Italien du nom de
« Tecnologia Ŕ Architettura Ŕ Urbanistica » (T.A.U) qui a une agence au Tchad pour établir le
Dossier d’Appel d’Offre (DAO).
Ce projet de construction de la résidence présidentielle est l’un des chantiers qui vise à
changer la physionomie de la capitale administrative du Tchad : N’djaména. Dans le but
d’atteindre ces objectifs le Ministère des Infrastructures et Transports a consulté gré à gré
l’Entreprise SOGEA-SATOM pour la réalisation du Gros Œuvre du dit projet.
Cette étude ne se limitera pas seulement à l’élaboration de la fiche de demande et
d’installation de grue mais porteras également sur le schéma organisationnel pour la
réalisation du gros œuvre
I.1.2. Présentation du projet.
Le projet sur lequel les travaux se baseront est la construction de la résidence présidence à
N’djaména. Ce joyau estimé environ à trois (03) milliards et permettant de loger la famille
présidentielle est situé au palais de la République. Ce bâtiment à deux (02) niveaux (Rez De
Chaussée + Etage) est constitué de :
Vide sanitaire
Rez De Chaussée (RDC)
La surface intérieure brute du RDC est composée de six séjours, de deux chambres, d’une
cuisine, d’un office, d’une salle à manger, de cinq salles de bain, d’un garage, d’un local
technique, d’un dépôt, des dégagements et deux escaliers pour une superficie de 1539,85 m².
Sa surface extérieure couvre les porches, les escaliers d’accès, le jardin pour une superficie
totale de 1133.80 m². Le RDC dispose également d’une cage d’ascenseur.
Etage
La surface intérieure brute est composée de sept séjours, de trois chambres de quatre salles de
bain, de trois gardes robes, de deux bureaux, d’une cuisine, d’un dépôt, de dégagements, et
deux escaliers pour une superficie de 1337,75 m². Quant à la surface extérieure brute de
l’étage, elle est de 771,65 m² et constituer de loges, de la piscine, de la terrasse piscine.
De ce qui précède la superficie totale de plancher (Vide sanitaire, RDC et Etage) est de l’ordre
de 5100 m². Les travaux à réaliser par SOGEA Ŕ SATOM pour le compte de ce joyau sont :
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L’installation du chantier
Les terrassements généraux
Le Gros œuvre.
I.2. CONTRAINTES LIEES AU PROJET.
I.2.1. Environnementales.
Le projet dispose d’une enceinte close à l’intérieur du palais de la République de 1,10 ha. Il
existe donc des contraintes directes liées à des bâtiments existants se trouvant sur l’emprise du
projet. Ces bâtiments seront impérativement démolis. Du fait que certains matériaux des
bâtiments existants (revêtement dalle de sol) sont en amiante, le désamiantage est obligatoire
avant le grignotage du bâtiment (pratique qui consiste à démolir progressivement le bâtiment
à l’aide d’une pelleteuse par petit morceau). En effet l’amiante c’est du silicate naturel hydraté
de calcium et de magnésium à contexture fibreuse, résistant à l’action du feu, utilisé pour
fabriquer des matériaux. Cela ne présente aucun risque pour les usagers puisque l’amiante
n’est pas en contact direct avec eux et qu’il ne s’effrite pas. Mais avant la démolition, les
matériaux amiantés seront retirés avec précaution pour éviter de les broyer et de produire des
poussières qui, elle, pourraient être dangereuses.
Actuellement de nombreux arbres sont présents sur le site. Dans un souci de respect de
l’environnement et pour garder un cadre agréable, tous les arbres qui peuvent être protégés et
conservés doivent l’être.
I.2.2. Sol de fondation.
La proximité du chantier par rapport au fleuve CHARI influe considérablement sur la capacité
portante du sol de fondation.
L’étude de sol est faite (des essais pressiométriques et puits à ciel ouvert) par le Laboratoire
du Bâtiment et des Travaux Publics (LBTP) à la demande du bureau d’étude T.A.U. Elle
réveille que le sol de fondation est constitué de l’argile à profondeur variable (10 m environ).
De ce fait la solution envisagée par le bureau d’étude qu’a mandaté le Ministère des
Infrastructures et des Transports (T.A.U.) est la réalisation des pieux pour les fondations du
bâtiment.
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CONCLUSION.
Il est clair que l’élaboration des plans méthodes en phase préparatoire d’un chantier permet
d’anticiper sur les problèmes à rencontrer en phase d’exécution. Mais que les analyses et les
résultats qui découleront de ces plans méthodes de ce projet constituent des banques de
données exploitables sur d’autres chantiers en occurrence la matrice (fiche) de demande
d’installation de grue à tour MD345 L12 qui sera mise en place ; telle est la problématique
générale de cette étude. Ceci passera par l’élaboration du plan d’installation du chantier (suite
à un mode opératoire choisi) où le positionnement du moyen de levage et de manutention sera
prédéterminant pour les autres postes de travail, la mise en place de la matrice de demande de
grue et l’élaboration de quelques stratégies de réalisation du gros œuvre.
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CHAPITRE II : APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE DE L’ÉTUDE
Le principe de cette étude est de pouvoir mettre en place des méthodes pratiques permettant
d’assurer une meilleure organisation des travaux sur un chantier de construction de bâtiment
où la préfabrication des ouvrages élémentaires est envisagée.
Pour mener à bien les études et prenant en compte l’aspect organisationnel des travaux, il sera
défini une méthodologie de travail basée sur la recherche documentaire, la collecte et
l’analyse des données mises à notre disposition suivant des principes bien définis et une
conclusion à cet effet.
II.1. RECHERCHE DOCUMENTAIRE.
Avant de débuter quelques spéculations sur les plans méthodes en vue d’une bonne
organisation des travaux, tout d’abord la documentation nécessaire est rassemblée et centrée
sur la thématique de l’organisation des travaux sur un chantier de construction. Cette
recherche s’est soldée par l’obtention :
Des textes et règlements relatifs à la construction des ouvrages de Génie Civil
D’anciens résultats d’étude organisationnelle de chantier
D’ouvrages exposant la méthodologie et le choix des moyens de levage et de
manutention des éléments de construction préfabriqués
D’anciens rapports en ligne traitant de la thématique.
De cette documentation sera tirée la démarche de dimensionnement optimum et sécuritaire du
socle de fondation des grues à tour fixe de même que les éléments indispensables devant
figurer sur une fiche de demande et d’installation de grue à tour fixe.
II.2. COLLECTE DES DONNEES.
Les données qui ont permis de rédiger ce document sont obtenues à partir de la
documentation de l’Entreprise SOGEA-SATOM et de la coopération du personnel intervenant
sur le projet. Ce qui nous a permis d’obtenir :
Le Dossier d’Appel d’Offre (DAO)
Le Dossier Marché (DM), (note situant l’ensemble des travaux à réaliser)
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L’ensemble des résultats géotechniques
Les plans d’exécution des ouvrages réalisés par le bureau d’études E.T.A
II.2.1 Données recueillies.
Les données recueillies pour cette étude sont :
Le dossier architectural (Cf. annexe 2-1) où figure :
Le plan de masse
Les plans cotés RDC et Etage
Les coupes et leurs détails
Les façades
Le dossier architectural constitué des différents plans précités a permis d’appréhender la
dénomination des différentes pièces, leurs fonctionnalités et d’envisager la méthode de
construction de l’ouvrage.
Le rapport des études géotechniques (Cf. annexe 2-3)
Malgré que des études géotechniques soient réalisées par le Laboratoire du Bâtiment et des
Travaux Publics (LBTP) à la demande de T.A.U, l’Entreprise SOGEA-SATOM a procédé à
une étude du sol par des essais pressiométriques avant l’installation du chantier. Les
remarques que nous pouvons faites sont ; Le niveau de la nappe phréatique sub-affleurante
n’a pas a été atteint au cours des travaux. Le terrain en place présente une pente de dénivelé
1,5 m environ et orientée du sondage SP1 vers SP2. La coupe lithologique est différente au
niveau des deux sondages réalisés. Au S1, le terrain présente uniquement du karal, qui
est une argile présentant des propriétés particulières : gonflement en présence d’eau et retrait
pendant la période sèche. Au S2 par contre, nous avons successivement une couche de
karal de 9 m de profondeur qui repose sur du sable fin gris. Aux alentours de 15 m, la
lithologie du terrain présente de l’argile verdâtre raide jusqu’à la fin du sondage à 20,5 m. En
se référant au Fascicule 62, titre V, les pressions limites nettes (Pl*) obtenues permettent de
donner une classification des Sols en place. Ils appartiennent en effet aux argiles et
limons de classe B et C et on y trouve aussi des sables moyens compacts de classe B
et C. Ces essais ont permis de vérifier les résultats venant du rapport LBTP d’une part mais
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aussi de connaitre la portance du sol à l’endroit où la grue à tour fixe se positionnera. La
capacité portante du sol prise pour le calcul des fondations de la grue est de 2 bars.
Les levés topographiques du site
Les levés topographiques nous ont renseignés sur la variation altimétrique du site. Cela a
permis de mettre en place deux plates-formes compte tenu des décalages au sein de la
fondation.
Autres données (Cf. annexes 2-2, 2-4)
Comme autres données, nous avons disposé du dossier d’exécution du Gros Œuvre (les plans
structuraux) avec tous les renseignements nécessaires. En effet ce dossier renferme les plans
de coffrage et de ferraillage de l’ensemble de la structure porteuse du bâtiment à savoir :
La fondation (les pieux et les longrines)
Les voiles, les poteaux et les poutres
Les planchers constitués de prédalles jouant le rôle de coffrage et du béton
coulé sur place (table de compression)
Puisque la préfabrication est la solution envisagée pour le coulage des ouvrages élémentaires
(prédalles par exemple) l’Entreprise SOGEA Ŕ SATOM a mis à disposition les banques de
données pour pouvoir mettre en place une méthode d’organisation des travaux.
Le tableau ci-dessous récapitule les données ayant favorisées l’élaboration du plan
d’installation ainsi que les méthodes de réalisation des travaux principalement le Gros Œuvre.
Tableau 1 : Récapitulatif des données
TYPES DE DONNEES DONNEES
Architecture (Cf. annexe 2-1)
Pièces graphiques :
Plan de masse
Plan coté RDC + Etage
Coupes et Détails
Façades
Géotechnique (Cf. annexe 2-3)
Différentes couches du sol
Capacité portante moyenne du sol au
environ de la grue est de l’ordre de 2 bars
Au vue de cette capacité portante moyenne
la fondation envisagée est la réalisation des
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Pieux
Autres (Cf. annexes 2-2, 2-4)
Plan structuraux :
Banque de données permettant de bien
organiser, de bien planifier les travaux du
Gros Œuvre.
Abaques des grues à tours élaborés par
leur fabriquant. (grue à tour de type
POTAIN)
II.2.2. Quelques problèmes rencontrés.
L’accessibilité un peu pénible des données est le problème majeur rencontré. Cela est
principalement dû au caractère confidentiel de ce projet de construction de la résidence
présidentielle. Néanmoins celles mises à notre disposition ont été d’une grande utilité dans
l’élaboration du plan d’installation qui est présenté dans le chapitre ci-après.
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CHAPITRE III : ELABORATION D’UN PLAN D’INSTALLATION
DE CHANTIER : CAS DU CHANTIER DE LA RESIDENCE
PRESIDENTIELLE A N’DJAMENA
C’est quoi un plan d’installation de chantier ? Quel est le rôle de ce plan ? Que doit
comporter ce plan et quelle est la méthodologie d’élaboration de ce plan ? Ce rapport
tentera d’apporter quelques éclaircissements à ces différentes préoccupations avant de
proposer un plan d’installation pour le chantier de la résidence présidentielle.
III.1. GENERALITES.
Un Plan d’Installation de Chantier (P.I.C) est un document graphique établi à partir du plan de
masse qui est également une pièce graphique. Le P.I.C. définit les matériels fixes nécessaires
à la réalisation des ouvrages et les cantonnements (zones temporaires de travail) pour
accueillir le personnel du chantier. Il sert aussi à obtenir :
Les autorisations d’installations de grues, de survol des grues sur les terrains où les
bâtiments voisins, de travaux sur la voie publique etc. émanant des services techniques
des mairies ou des préfectures de police,
Les autorisations d’installer le chantier suivant les règles d’hygiène et de sécurité des
services de l’inspection du travail.
III.2. ROLE DE L’INSTALLATION DE CHANTIER.
Installer un chantier c’est organiser le déroulement du chantier, c’est aussi ordonner le
chantier pour pouvoir garantir une meilleure optimisation du matériel et une baisse
considérable des pertes de matériaux.
III.2.1. Organiser le déroulement du chantier.
L’organisation du déroulement du chantier est l’une des étapes de la construction
généralement étudiée par les bureaux ou services des méthodes des grandes Entreprises telles
que SOGEA Ŕ SATOM. Cela permet de :
Prévoir les différentes phases de réalisation en déplaçant le moins possible les
hommes, les matériels, les matériaux (y compris lors du repliement du chantier),
Faciliter la cohabitation et le dialogue entre les différents corps d’états,
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Utiliser au mieux possible l’espace disponible notamment en chantier urbain comme
notre projet de construction de la résidence présidentielle.
III.2.3. Ordonner le chantier.
L’ordre imposé sur un chantier se remarque par :
Le gain en temps,
La diminution considérable des pertes car elles ne pourront pas être proscrites à 100%
pour ce qui concerne les matériaux et le double emploi du matériel,
L’amélioration de la qualité de la prestation.
III.3. LES POSTES CLES D’UN PLAN D’INSTALLATION DE CHANTIER
ET LEURS FONCTIONS.
Le plan d’installation de chantier (P.I.C.) est propre à chaque chantier et est fonction de la
disponibilité en espace. Le P.I.C. d’un chantier routier est différent de celui d’un chantier de
bâtiment. De la même manière pour deux chantiers de bâtiment où la méthode d’exécution
des travaux diffère, cette différence se ressentira dans le P.I.C. Néanmoins tous les chantiers
de construction doivent se conformer au du code du travail garantissant les conditions
d’hygiène, de sécurité et de confort minimum en définissant les caractéristiques minimales du
cantonnement pour les travaux dont la durée est supérieure à quatre mois qui stipule : « Pour
les chantiers classiques c'est-à-dire ne comportant pas de travaux de nature insalubre la
présence de vestiaire, de réfectoire et de WC est nécessaire ».
Pour des chantiers où la préfabrication est envisagée, le P.I.C doit nécessairement apporter les
renseignements suivants que nous présenterons dans le tableau ci Ŕ après.
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Tableau 2 : Récapitulatif des postes clés d’un plan d’installation de chantier et leur fonction
NB : Un plan d’installation de chantier doit fait apparaître en plus des principaux postes
définis ci-dessus la position :
Des obstacles naturels (végétation, roche, cours d’eau…etc.),
Des accès et voies de circulation.
DESIGNATION LOCALISATION FONCTION
Cantonnements (Bureaux,
réfectoire, sanitaires,
magasin, hébergement si les
conditions le permettent)
A proximité d’un accès du
chantier si possible hors de
l’aire de balayage de la grue
Accueillir le personnel du
chantier de même que les
intervenants dans les
conditions d’hygiène et de
sécurité.
Favoriser la communication
entre les intervenants.
Stocker le matériel sensible.
Engin de levage (grue à tour
simple, grue à tour à
montage rapide, grue
automotrice
L’aire de balayage de la
grue doit couvrir les
bâtiments à construire, le
poste de bétonnage, les aires
de préfabrication, de
façonnage des armatures, et
stockage.
Manutentionner les
matériaux, les matériels des
divers postes aux lieux de
mise en œuvre
Poste de bétonnage
(Centrale à béton, malaxeur
de mortier)
Proche de l’accès principal,
accessible aux camions de
livraison (granulats, ciments,
… etc.) et sous balayage de
la grue
Fabriquer le mortier et le
béton.
Aire de préfabrication
Près de bâtiments à
construire
Pré fabriquer des ouvrages
élémentaires (prédalles,
poutres… etc.)
Fabrication des coffrages
(métalliques, bois)
Aire de ferraillage
Proche des bâtiments à
construire et de l’aire de
préfabrication
Découper et façonner les
armatures.
Aire de stockage
Proche des accès, aire
protégée (vol de matériaux)
Stocker les matériaux,
éléments pré fabriqués et
matériel avant utilisation
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III.4. METHODOLOGIE D’ELABORATION D’UN PLAN
D’INSTALLATION DE CHANTIER.
III.4.1. Travaux préliminaires.
Pour élaborer un P.I.C. un travail préliminaire est indispensable. Il sera présenté sous forme
du tableau récapitulant les phases ainsi que les démarches de ces travaux préliminaires.
Tableau 3 : Récapitulatif des travaux préliminaires
PHASES DEMARCHES / REGLES
Visiter le site pour mieux identifier
l’environnement
Faire l’état des lieux et prendre
connaissance des accès de chantier, de la
topographie du terrain et du voisinage
(niveau des bâtiments adjacents, des réseaux
aériens et souterrains… etc.
Analyser les pièces graphiques et écrites du
D.A.O.
Etudier les plans, coupes, détails
techniques du projet.
Lister toutes les contraintes des
C.C.T.P. et C.C.A.P
Prévoir les modes constructifs et les
moyens matériels et humains
nécessaires.
Contacter les services administratifs et les
riverains.
Prendre connaissances des conditions
de travail (nuisances sonores, horaires
de travail… etc.)
Définir le survol des bâtiments (lorsque
la grue est envisagé pour
manutentionner) et l’utilisation des
diverses voies
Compte tenu de la catégorie du chantier
identifier les règles d’hygiène et de
sécurité.
Obtenir les autorisations nécessaires à
l’ouverture du chantier.
Etablir un fond de plan
A partir du plan de masse représenter
l’ouvrage à construire l’emprise du
terrassement, les accès et routes existants,
les ouvrages voisins, les réseaux et obstacles.
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III.4.2. Elaboration du Plan d’Installation du Chantier.
Ce Paragraphe comme le précédant sera présenté sous forme d’un tableau synthèse.
Tableau 4 : Récapitulatif de l’élaboration du P.I.C
PHASES DEMARCHES / REGLES
Positionner le ou les engins de levage
Schématiser la (les) grue(s) et indiquer les
informations suivantes :
Le couple longueur de flèche Ŕ charge, le couple
flèche - contre flèche, la marque de la grue, type
et caractéristique, la Hauteur Sous Crochet
(HSC)
Placer le poste de bétonnage ou les aires de
stationnement des camions toupies
Suivant l’importance du chantier le béton sera
soit du B.F.C (Béton Fabriqué sur Chantier) : on
place la centrale à béton et on représente les
pars à granulats, le silo à ciment ; soit du Béton
Prêt à l’Emploi (B.P.E): on prévoit l’aire de
stationnement des camions toupies.
Définir les aires de coffrages, de ferraillages, et
de préfabrication.
Selon le mode constructif retenu, il y a lieu ou
non de prévoir ces aires pour les ouvrages
élémentaires coulés en place, préfabriqués sur le
site ou en usine. On indiquera le positionnement
de chaque aire et les dispositions particulières à
prévoir. (dimension, sécurité)
Représenter les bureaux et les cantonnements
Le nombre de bureaux à installer est indiqué par
la Maitrise d’Œuvre dans les pièces écrites.
Les dimensions et le nombre de baraques
destinées au personnel sont fonction du type de
chantier (l’effectif et de la durée du chantier).
Représenter les réseaux
A partir du transformateur, on positionne les
armoires de distribution électrique. Idem pour
l’adduction en eau et les lignes téléphoniques
Représenter les aires de stockages et les voies de
circulations.
Le plan est complété par les aires de stockage
(matériels du gros œuvre) et les voies de
circulation (sens de circulation, entrée, sortie,
parkings.
Représenter les équipements divers. Clôture de chantier, panneau de chantier…etc.
NB
Le plan doit être complété par une coupe verticale sur le bâtiment en faisant apparaitre
la grue et les différentes cotes de niveaux ou une cotation complète.
La convention impose que sur un P.I.C. les points d’eau soient matérialisés par le bleu,
les sources d’électricité par le rouge, les courants faibles et téléphones par le vert
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Le tableau ci-dessous informe sur les types de chantier et leurs caractéristiques.
Tableau 5 : Mise en évidence des types de chantier.
TYPES DE CHANTIER CARACTERISTIQUES
Chantier de type 1 Chantier de moins de 15 jours quel que soit le nombre de
travailleurs ou de 15 jours à 4 mois jusqu’à 20 travailleurs
Chantier de type 2 Chantier de 15 jours à 4 mois et de plus de 20 travailleurs
Chantier de type 3 Chantier de plus de 4 mois quel que soit l’effectif
III.5. ELABORATION DU PLAN D’INSTALLATION DE CHANTIER DE LA
RESIDENCE PRESIDENTIELLE.
Le site aménage pour l’édification de la résidence présidentielle est situé au sein de la
présidence de la République du Tchad, à proximité du fleuve CHARI. D’une superficie
d’environ 1,10 ha ce site abritait certains aménagements qui seront démolis (Cf. annexe 3-1).
Les principaux sont :
1091 m² de bâtiment,
167 ml de clôture,
21 troncs d’arbre à abattre.
Après une étude minutieuse du domaine et prenant en compte les sous-contraintes nous avons
pu mettre en place une variante de P.I.C pour la construction de la résidence présidentielle
tout en tenant compte des prescriptions précitées. Ce plan est présenté en annexe (3-2) du
présent rapport mais qui présente quelques failles discutables.
III.5.1. Quelques particularités du P.I.C. proposé pour la résidence
présidentielle.
Les quelques particularités que présente ce P.I.C vu que le chantier est de type 3 (la durée des
travaux est de 12 mois) sont :
L’accès unique au chantier,
L’absence des hébergements,
L’absence de poste de secours
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NB : L’absence des hébergements et d’un poste de secours sur le chantier s’explique par la
proximité de la base vie de l’Entreprise où figurent les hébergements des expatriés et la
clinique pour le soin du personnel de l’Entreprise (environ 5 Km). Mais notons qu’un
protocole est mis en place de façon à évacuer dans le plus court délai toute personne victime
d’un accident sur le terrain.
CONCLUSION.
L’installation d’un chantier est l’une des étapes préparatoires d’un chantier que plusieurs
Entreprises négligent. Irréversiblement cela engendre les surcouts et des retards lors de la
réalisation des travaux. Elaborer un plan d’installation de chantier c’est
Anticipé les éventuels problèmes qui retarderaient l’avancement des travaux,
Mettre en place un processus d’optimisation des travaux,
Offrir un cadre de travail convivial à son personnel.
De ce qui précède il est certain que l’organisation des travaux sur le chantier est fonction de
l’installation du chantier car un chantier mal installé est mal organisé.
Le plan d’installation ne contribue pas seulement à organiser les travaux mais permet
d’obtenir auprès des services compétents une autorisation d’installation de grue, de survol de
grue sur les terrains ou les bâtiments voisins. Le prochain chapitre se préoccupera de tous les
éléments pouvant figurer sur une fiche de demande d’installation de grue.
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CHAPITRE IV: ELABORATION DE LA FICHE (MATRICE) DE
DEAMANDE D’INSTALLATION DE GRUE A TOUR MD 345 :
CAS DU CHANTIER DE LA RESIDENCE PRESIDENTIELLE
OBJECTIFS.
L’objectif recherché en établissant cette fiche de demande d’installation de grue à tour à
l’Entreprise SOGEA Ŕ SATOM agence de N’djamena est de pouvoir aider les Directeurs des
Travaux pour les chantiers qu’ils auront en charge lorsque le besoin se fera ressenti. Vu que
l’Entreprise n’utilise que la grue à tour MD 345 L12, cette fiche sera spécifique à cette grue.
La fiche fournira tous les renseignements permettant une bonne installation de la grue et
respectant les caractéristiques intrinsèques du projet. La présente fiche mettra également en
évidence toutes les informations indispensables à l’obtention d’une autorisation de survol de
propriété.
IV.1. GENERALITE SUR LES MOYENS DE LEVAGE ET DE MANUTENTION
Il existe une multitude de moyens de levage et de manutention. Les plus utilisés et les plus
répandus sur le marché sont
La grue à tour,
La Grue Télescopique à Montage Rapide (GTMR),
La grue automotrice (routière et tous terrains),
La grue sur chenille à flèche treillis…
D’autres moyens de levage peuvent être utilisés dans les cas particuliers tel que le treuil
monte matériaux, le blondin d’hélicoptère.
Le domaine d’utilisation de ces différents engins de levage et de manutention est fonction de
la nature des travaux et de l’envergure du projet.
IV.2. CRITERES DETERMINANTS DANS LE CHOIX DU TYPE DE MOYEN
DE LEVAGE ET DE MANUTENTION.
IV.4.1. Principe.
Le choix du moyen de levage et de manutention s’effectue après concertation entre le bureau
des méthodes (maîtrise du site, hypothèses du P.I.C, hypothèses des besoins humains et
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matériels) et le bureau d’études techniques (définition de la structure) afin de pouvoir faire
l’inventaire des charges à lever. Parmi ces critères de choix on trouve :
Masse et position des éléments à lever,
Le mode constructif (éléments coulés en place et/ou préfabriqués),
Hauteur maximale des bâtiments à construire ou à survoler,
Obstacles naturels (talus, terrain en pente, végétation … etc.),
Emprise du sol disponible,
Possibilité de démontage après réalisation,
Durée du chantier,
Disponibilité du parc matériel,
Prix de location ou amortissement du moyen de levage.
IV.2.2. Domaine d’utilisation avantages et inconvénients des différents
types de moyens de levage fréquemment utilisés.
Pour pouvoir faire un choix optimum de ces moyens de manutention il est important de
connaitre le domaine d’activité de chacun d’eux. Nous présenterons dans le tableau ci-dessous
les avantages, les inconvénients et le domaine d’utilisation des grues à tour, des grues
télescopiques à montage rapide, et des grues automotrices.
Tableau 6 : Particularité des moyens de levage et de manutention les plus utilisés
MOYENS DE
LEVAGE AVANTAGES INCONVENIENTS UTILISATIONS
Grue à tour
Roulant, fixe et
hissage
Peu d’emprise au
sol
Charge et couple
maximum important
Hauteur importante
Bonne visibilité
pour le grutier
Durée du montage
et du démontage.
Coût du montage
et du démontage
Nécessité d’une
grue automotrice
pour le montage et
le démontage
Chantier de
moyenne et très
grande importance.
Grue
télescopique à
Rapidité de
montage et de
Emprise au sol
importante
Petits chantiers ou
second grue
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montage rapide démontage
Flèche relevable
éventuellement
Vitesse de
mouvement
Visibilité réduite
pour le grutier
d’appoint
Grue
automotrice
Permet de sous
dimensionner la
grue courante
Mobilité
Sert d’engin de
transport
Charge et couple
réduit
Emprise au sol
importante
Visibilité réduite
pour le pilote
Montage et
démontage
des grues à
tour
Interventions
ponctuelles
Accidents et
dépannages
Charpentes
métalliques
NB : Nous tenons à noter que c’est la grue à tour qui est plus utilisée sur les chantiers de
bâtiments de SOGEA Ŕ SATOM. Les grues à tour peuvent être fixes ou roulant sur rails en
fonction de l’envergure du chantier. Celle utilisé sur le chantier de la résidence est fixe.
IV.2.1. Choix du nombre de moyens de levage.
Le nombre de grues à utiliser sur un chantier dépend de plusieurs paramètres que sont :
La superficie du chantier,
La durée du chantier,
Le nombre de bâtiments à construire,
Le nombre d’ouvriers (un ratio de 25 ouvriers par moyen de levage)
La saturation de la grue (la charge de grue)
IV.3. CARACTERISTIQUES D’UNE GRUE A TOUR.
On distingue plusieurs types de grue à tour. La distinction de ces grues se situe au niveau de
leurs dispositifs d’appuis sur le sol support. Ainsi donc nous avons de manière générale deux
types de grues à tour à savoir :
Les grues à tour fixes,
Les grues à tour roulantes.
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IV.3.1. Les grues à tour fixe.
Parlant des grues à tour fixe nous faisons généralement recourt à un ancrage par boulon dans
un massif (socle) de fondation.
Photo 1 : Grue à tour fixe ancrée par boulonnage dans un socle de fondation (source archive de
SOGEA- SATOM)
Elles peuvent être fixes sans être ancrées par boulonnage dans un socle de fondation. Dans ce
cas la grue se repose sur quatre (04) semelles isolées comme le montre la figure ci-dessous
Photo 2 : Grue à tour fixe reposant sur quatre (04) semelles isolées (source archive de SOGEA-
SATOM)
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Elles peuvent être fixes et posées sur une longrine munie de rail. Dans ce cas il existe des
butées qui empêchent tout mouvement de la grue.
Photo 3 : Grue à tour fixe reposant sur voie de grue (rail) immobilisée par des butées
(source archive de SOGEA- SATOM)
IV.3.2. Les grues à tour roulantes.
La grue à tour roulante est assimilable à la grue à tour fixe sur longrine avec rail à la seule
différence qu’elle peut se déplacer le long de son support.
Photo 4 : Grue à tour roulante sur rail (source archive de SOGEA- SATOM)
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IV.3.3. La terminologie des grues à tour.
Cette terminologie des grues à tour sera illustrée par le schéma ci-dessous
Figure 1 : Terminologie des grues à tours
Le montage d’une grue à tour sur un chantier est conditionné par l’approbation d’une
demande d’installation par les autorités en charge de la gestion de la localité où le chantier se
trouve (généralement la direction technique de la municipalité).
Quels sont alors les éléments qui doivent figurer sur cette fiche ? C’est à cette question que
les tentatives de réponses sont proposées au paragraphe ci Ŕ après.
N° DESIGNATION
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18.
.
19
20
21
22
23
Flèche
Tirant de flèche
Contre flèche
Tirant de contre flèche
Porte flèche
Mât de la cabine
Pivot tournant
Couronne d’orientation
Pivot fixe
Tour
Hauban
Châssis de base
Chariot
Câble de levage
Moufle
Crochet
Contre -poids
Mécanisme de traction
du chariot
Treuil de levage
Cabine
Lest de base
Pied de scellement
Cadre de hissage
A : Eléments communs des grues à tour
B : Particularités des grues à tour
A
B
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IV.4. ELABORATION DES LA FICHE DE DEMANDE D’INSTALLATION DE
GRUE A TOUR.
Cette fiche élaborée sera une matrice que l’Entreprise pourra exploiter sur tous les chantiers
lorsque le besoin d’utiliser la grue à tour de type MD 345 B L12 se fera sentir. C’est ce type
de grue à tour qui est plus sollicité sur les chantiers de bâtiments de SOGEA SATOM au
Tchad. Elle devra pouvoir renseigner sur :
L’Entreprise (le demandeur, le chantier sur lequel elle sera livrée, leur adresse
respective, la date de livraison, la durée de la location)
Les caractéristiques de la grue (le type, la marque, le couple charge-flèche, le couple
flèche contre flèche, les informations sur les lests de base et de contre flèche, la hauteur
sous crochet)
La fondation (la capacité portante du sol support, les caractéristiques géométriques de
la fondation)
Quant aux autres renseignements à savoir les lests de base et de contre flèche pour éviter le
renversement de la grue, ils sont fournis par le fabriquant sous forme de catalogue, ceci en
fonction de la hauteur sous crochet et de la flèche.
Cette fiche sera dynamique dans ce sens que, lorsque les caractéristiques de la grue à savoir la
flèche, la contre flèche, la hauteur sous crochet…etc. varieront, les caractéristiques
géométriques de la fondation varieront également. C’est une manière d’automatiser le
dimensionnement de la fondation de la grue à tour et qui sera en même temps réactualisée
quelques soient les modifications de dernière minute. Cette matrice sera réalisée sur
MICROSOFT OFFICE EXCEL 2007. La motivation qui nous anime à le faire sur
MICROSOFT OFFICE EXCEL vient du fait que c’est un programme qui est connu de tous,
facile d’accès, et offre une bonne interface de travail.
Vu que cette fiche donnera les renseignements sur la fondation, il est opportun de présenter la
méthodologie qui a permis de déterminer les sollicitations pour le dimensionnement structurel
de la fondation.
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Fiche de demande d'instalation
de la grue MD 345 L12 demarque POTAIN
Information sur l'Entreprise
et le projet à réaliser
- Nom du projet
- Identité du demandeur
- Identité du founisseur
- Adresse de livraison
- Durée de location
Renseignement technique
de la grue - Environnement
de travail
Renseignement technique :
- Flèche
- Hauteur Sous Crochet
Ces deux paramètres introduits
génèrent toutes les autres infor-
mations techniques qui seront
exploitées dans le dimensionne-
ment de la fondation de la grue.
Environnement de travail de
de la grue
Ces deux paramètres introduits
génèrent toutes les autres infor-
mations techniques qui seront
présentées dans la suite de
l'application.
Renseignement sur la fon-
dation de la grue
Charge maximale sur le sol
au pieds de la grue
La section géometrique de
la fondation ainsi que celle
des armatures
IV.4.1. Principe de fonctionnement de la fiche de demande
d’installation de la grue POTAIN MD 345 L12
Figure 2 : Principe de fonctionnement de la fiche de demande d’installation de grue à tour Potain
MD 345 L12
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IV.4.2. Etude structurelle de la fondation de la grue à tour.
Il existe plusieurs types de fondations pour les grues à tour. Ces fondations varient selon les
contraintes naturelles (sol d’assise, la localisation du chantier).
Tableau 7 : Différents types de fondation de grue à tour.
NB : Parmi les types de fondations rencontrées, on s’intéressera aux longrines.
L’étude structurelle de la fondation permettra de renseigner les éléments de fondation que la
fiche doit comporter. Il s’agit du coffrage de la fondation et son squelette c’est-à-dire les
armatures. Cette étude sera automatisée directement sur la présente fiche.
Les hypothèses de calculs sont les fondements de toute étude structurelle. Ces hypothèses
sont relatives aux matériaux à la méthode de calcul c’est-à-dire les normes de calcul. Mais il
faudra également tenir compte des dispositions constructives de même que les réalités du
terrain.
IV.4.2.1. Normes et règlements de calcul
Les actions à prendre en compte dans le calcul de la fondation de la grue sont définies par les
textes réglementaires normatifs en particulier l’Eurocode 1 partie 3 : Actions induites par les
appareils de levages et les machines.
Le calcul du ferraillage se fera suivant les règles techniques de conception et de calcul des
ouvrages et constructions en béton armé de la méthode des états limites dites règles B.A.E.L
91 modifié 99.
DESIGNATION SEMELLE
ISOLEE LONGRINE
MASSIF DE
SCELLEMENT
Type de sol Bon
Hauteur de grue Petite, moyenne Grande
Capacité de la grue Petite, moyenne Forte
Lest ou Massif de fondation Lest de base au pied du châssis Massif de
fondation
Présence de longrine Oui mais pas
indispensable
oui Non
Déplacement de la longrine Non Non et oui Non
Schéma de principe
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IV.4.2.2. Caractéristiques des matériaux
Avant de procéder à la détermination des caractéristiques des matériaux nous tenons à
signaler que le type de fissuration considéré pour la fondation de la grue est préjudiciable.
a.) Béton
Les caractéristiques du béton varient en fonction de sa classe de résistance. Pour le présent
cas la classe de résistance du béton est B25 de poids volumique = . Ainsi nous
avons :
Résistance à la compression à 28 jours :
Résistance à la traction à 28 jours :
La contrainte à l’état limite du béton :
avec
Contrainte limite du béton : ̅̅ ̅̅̅
L’enrobage : c = 3 cm, car la fissuration est préjudiciable (Ouvrage enterré).
b.) Acier
Nuance : acier Haute Adhérence Fe E 400
Limite d’élasticité
Contrainte de calcul de l’acier :
⁄ avec
Contrainte limite de l’acier : ̅̅ ̅ {
√ }
Avec car acier Haute Adhérence.
c.) Sol support
La capacité portante du sol support c'est-à-dire le sol de fondation est de 2 bars. Il est
important de signaler que la plateforme de la fondation de la grue à été purgée et substituée
par un gros béton dosé à 200 Kg/m3. Comme hypothèse du sol support ; pas de tassement au
risque de perturber la fondation de la grue.
IV.4.2.3. Principes et méthode de calcul des sollicitations.
Le calcul des sollicitations concerne surtout la charge verticale transmise au sol support.
L’autre sollicitation à savoir le moment de renversement ne sera pas calculée car les
fournisseurs donnent tous les renseignements sur cette sollicitation à travers les lests de base
et de contre flèche ceci fonction de la HSC et de la flèche. La détermination de cette charge
est faite à partir du schéma de principe ci-après :
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Figure 3 : Principe pour le calcul de la charge verticale.
a.) Inventaires des actions.
Actions permanentes.
Les actions permanentes que nous avons considéré pour nos calculs sont issues de la fiche
technique de la grue à tour MD345 L12 de marque POTAIN que nous avons téléchargé sur le
lien : http://www.stirnimann.ch/fr/produit/grue-de-chantier/grue. Cette fiche sera annexée au
rapport. Ainsi nous avons pu avoir la valeur des différentes forces suites à des combinaisons
d’éléments que nous propose la fiche.
F1 : Force issue du poids propre du châssis de base de 6m x 6m
F2 : Force issue du poids de la mâture de section 2m x 2m (soit
0,55t/ml)
F3 : Force provenant du poids propre de la flèche (combinaison
d’éléments plus accessoires)
F4 : Force provenant du poids de la porte flèche et accessoires (cabine)
F5 : Force issue du poids à portée maximale (variable selon la flèche)
F6 : Force issue du poids propre de la contre flèche (variable selon la
flèche)
F3 F5
F1
F7
F2
F4
F8
F6
F9
C D
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F7 : Force provenant du poids des lests de base (variable selon la HSC)
F8 : Force provenant du poids des lests de contre flèche et accessoires.
Action variable.
L’action variable dans ce cas de dimensionnement est la pression du vent sur la mâture de la
grue. Cette pression dépend de la vitesse du vent. Dans son article « QUAND LE VENT
SOUFFLE » du juin 2004 Tim WATSON (ingénieur agréé mécanique avec 30 ans
d’expérience dans l’industrie de la machinerie de construction au Royaume- Uni et spécialisé
dans les grues) donne la vitesse maximale du vent que les grues à tour peuvent supporter en
cours d’emploi en toute sécurité. Pour les grues à tour cette vitesse est de 28,5 m/s. En se
référant au rapport de fin de formation (juin 2008) du Sieur Laurie WADIER
(élèveen5ème
année à l’INSA), document qui traite des fondations sous structure en console,
cette vitesse de 28,5 m/s correspond à une pression de 90 daN/m². Pour la suite nous ferons
l’hypothèse que cette pression s’exerce sur une plaque métallique de largeur égale à 1/4 de la
section de la mâture soit une largeur de 0,5 m. Cette pression rapportée au mètre linéaire de
mâture est de 0,045 t/ml.
b.) Détermination des sollicitations.
La détermination des sollicitations consiste à rechercher la charge verticale maximale en pieds
de semelles (soit au point C ou au point D du Schéma 3).
Nous avons utilisé les trois équations de la statique pour la détermination de cette charge
verticale maximale. Il s’agit des équations fondamentales de la statique :
C’est la résolution de ce système d’équation qui nous a permis de trouver les résultats
suivant :
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Tableau 8 : Récapitulatif des actions et sollicitations pour une flèche maximale de 75 m et une
H.S.C. de 55,8 m
DESIGNATION FORCE/POIDS
(t)
BRAS DE
LEVIER / C
(m)
Actions permanentes
Poids du châssis de base (6,00m x 6,00m) 9,28 3,00
Poids du mât et accessoires (2,00m x 2,00m) 27,94 3,00
Poids de la flèche et accessoires (1,60m x 1,75m) 13,84 41,50
Poids de la porte flèche et accessoires (2,30m x 1,79m) 10.71 3,00
Poids de la charge à portée maximum 3,15 79,00
Poids de la contre flèche et accessoires (1,50 m x 1,75
m) 8,44 10,10
Poids des lests de la base et accessoires 120,00 3,00
Poids des lests de contre flèche et accessoires 27,09 22,20
Action Variable
Action Variable
Effet du vent sur la mâture 2,51 29,90
Résultats
Charge verticale maximale après
hypothèses :
Q = 118,38t lorsque la grue est en service
Charge verticale maximale du fabriquant :
Q = 117t en service.
Conclusion :
En comparant la charge verticale que le fournisseur donne et celle que nous avons calculé
nous constatons que nous avons une marge de l’ordre de 1,20%. Nous pouvons donc
conclure que nous avons fait une bonne simulation.
NB : Nous avons opté pour que la fondation de la grue soit des longrines. Des
dispositions constructives doivent être observées pour permettre une répartition
uniforme des charges sur la longrine. Les hypothèses sont telles que le sol doit être
suffisamment compact pour empêcher les tassements éventuels pouvant affecter la
stabilité de la grue. Ce cas longrine fonctionnera comme une poutre sur appuis
continue. A cet effet nous nous inspirerons de la méthode simplificatrice des semelles
filantes pour le dimensionnement structurel de la longrine (coffrage et section
d’armatures).
La photo ci-dessous permettra de bien appréhender le mécanisme de la fondation.
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Photo 5 : Illustration de la fondation envisagée
NB : Les différents éléments (Rail de grue, HEB, butée, Patin) qui doivent se poser sur
la longrine compte tenu des dispositions constructives engendrent un surpoids de l’ordre
de 0,25 t/ml. Il est également important de noter que la longueur témoin (Lt) de la
longrine est l’entre- axe du châssis. Cela permettra de déterminer la largeur de la
longrine ; pour finir la section des armatures tendues de la longrine.
IV.4.2.4. Détermination de la largeur B de la longrine.
Pour la détermination de la largeur de la longrine, nous sommes partir de l’hypothèse que la
capacité portante admissible du sol support doit supérieure ou égale au quotient la charge
verticale et de la section de la longrine qui est en contact direct avec le sol support.
Avec Qt = Q + Lt × 0 ,25
Butée
Rail IPE 12
HEB 300
Longrine
Patin
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IV.4.2.5. Détermination de la section d’armature.
En considérant toujours que la longrine travaille comme une poutre sur appui continu (cas des
semelles filante), le calcul des armatures se fera comme suite :
Avec b est la semelle du HEB 300 (soit 30 cm).
d = H – 5 cm.
est la contrainte de calcul de l’acier
Equation 1 : Equation pour la détermination des sections d’armatures des fondations
superficielles (cas de la semelle filante).
Pour le chantier de la résidence présidentielle l’emplacement de la grue qui pourra permettre
d’optimiser les moments de levage et de manutention nous impose une longueur de flèche de
65,00 m et une hauteur sous crochet de 26,80 m. Ces deux paramètres qui sont introduites
dans la matrice élaborée à cet effet ont généré les résultats consignés dans le tableau ci-
dessous :
Tableau 9 : Récapitulatif des résultats de la fondation de la grue à tour de la résidence
présidentielle ayant pour flèche maximale 65m et une H.S.C. de 26,80m.
DESIGNATION FORCE/POIDS
(t)
BRAS DE
LEVIER / C (m)
Actions permanentes
Poids du châssis de base (6,00m x 6,00m) 9,28 3,00
Poids du mât et accessoires (2,00m x 2,00m) 11,99 3,00
Poids de la flèche et accessoires (1,60m x 1,75m) 12,65 36,50
Poids de la porte flèche et accessoires (2,30m x 1,79m) 10.71 3,00
Poids de la charge à portée maximum 4,30 69,00
Poids de la contre flèche et accessoires (1,50 m x 1,75
m) 8.44 10,10
Poids des lests de la base et accessoires 84,00 3,00
Poids des lests de contre flèche et accessoires 22,89 22,20
Action Variable
Action Variable
Effet du vent sur la mâture 1,21 13,40
Résultats
Charge verticale maximale Caractéristiques géométriques Section d’armature
Q = 88,17t
QT = 96,63t
LT = 6,00m
B = 1,00m
H = 0,40m
AST = 114,14 cm² ; soit 57,07
cm² pour chaque nappe
(inférieure- supérieure). Nous
retenons 2 x 6HA25 pour
chaque nappe soit 58,90 cm²
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Les plans de coffrage et de ferraillage de la fondation élaborés en se référant aux résultats
issus de la fiche seront présentés en annexe 3-3 du présent rapport.
IV.5. PRESENTATION DE LA FICHE ELABORER
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CONCLUSION.
Dans ce chapitre il était question d’élaborer sur MICROSOFT EXCEL une fiche de demande
d’installation de grue à tour MD 345 c’est-à-dire mettre en place une matrice pour
l’Entreprise. C’est une manière d’automatiser les informations pouvant permettre
l’installation complète de la grue MD 345 L12 que l’Entreprise dispose au service matériel.
Elle génère également une note de calcul de la fondation de la grue une fois la flèche et la
H.S.C. sont connues. Toutes les informations que nous pouvons recueillir de cette fiche (la
longueur des différents éléments de la grue, leurs poids) dépendent uniquement de deux
paramètre qui sont la flèche et la H.S.C.
Cette fiche renseigne également les autorités en charge de délivrer l’autorisation de survol de
grue sur toutes les informations relatives à l’environnement de travail de la grue.
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CHAPITRE V: ELABORATION DU PLANNING
PREVISIONNEL DE TRAVAIL.
V.1. GENERALITES.
Un des critères prépondérants lors de l’attribution d’un projet à une Entreprise de Bâtiments et
Travaux Publics est la durée du chantier qui va de pair avec le respect des délais. Le temps est
en effet très important pour le client qui peut même le privilégier au détriment du budget. Les
constructeurs ont donc rapidement compris l’importance de ce paramètre et ont à cet effet
élaboré différentes méthodes d’organisation afin d’en assurer la maîtrise. La grande masse de
ces Entreprises font recourt à la planification qui est une estimation de l'enchaînement et de la
durée des activités du chantier afin de respecter le délai contractuel. C’est le moyen que les
Entreprises disposent pour s’auto évaluer par rapport à ces prévisions, pour attribuer les
ressources adéquates à chaque activité et surtout anticiper les problèmes une fois le mode
opératoire défini. Le planning se révèle comme un outil remarquable permettant aux
responsables de prendre la bonne décision au bon moment.
V.2. LE PLANNING PREVISIONNEL DE TRAVAIL.
Il existe plusieurs plannings dans un projet de construction (planning d’approvisionnement,
d’exécution des travaux, le planning contractuel…etc.).
Le planning prévisionnel généralement appelé planning contractuel est le fondement de tous
les autres plannings. L’élaboration des différents plannings précités dépendent du planning
contractuel. C’est le véritable outil de gestion du délai sur un chantier. Il permet de se fixer
des objectifs dans le temps, et de vérifier s’ils seront atteints ou non. Les éléments essentiels
que doivent ressortir ce planning sont :
Les différentes tâches,
La durée des tâches (la date de démarrage au plus tôt et la date de fin au plus tard),
L’enclenchement entre les différentes tâches.
Pour élaborer ce planning il est important de disposer des informations suivantes :
Le délai global alloué pour mettre en place l’ouvrage
La quantité d’ouvrage à mettre en place
Le rendement du ou des matériel (s)
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Une base expérimentale de données.
V.3. PLANNING PREVISIONNEL DU CHANTIER DE LA RESIDENCE
PRESIDENTIELLE.
La réalisation du gros œuvre de ce projet (construction de la résidence présidentielle) est le
défi que SOGEA Ŕ SATOM doit relever en 12 mois de travail. Mais pour pouvoir mettre en
place le gros œuvre (Fondation en pieux, les longrines, les voiles, les poutres les planchers des
différents niveaux) des travaux préparatoires s’avèrent indispensables. Il est important de
signaler que la durée de ces travaux préparatoires relève de l’expérience du Directeur des
travaux ou même du conducteur des travaux. La durée du gros œuvre lui-même dépend des
quantités à mettre en place, du mode opératoire et le rendement du matériel dont on dispose.
Le mode opératoire envisagé sur ce chantier est la préfabrication foraine c’est-à-dire que l’on
met en place un poste de préfabrication qui est sur le chantier. Il s'agit alors de standardiser les
éléments en concevant des moules pratiques ceci pour favoriser le coulage en grande masse
des éléments (les prédalles). Il était question de limiter le nombre de pose ceci pour un gain de
temps tout en recherchant un compromis entre la charge maximale de 6 tonnes de la grue et la
surface de prédalles. Cela s’est soldé par l’élaboration de plan de calepinage des prédalles (Cf.
annexe 3-4) de chaque niveau. Disposant du matériel adéquat (une centrale à béton, une
grue, des tables de préfabrication, des banches à hausse réglable pour le coulage de voiles)
cette méthode procure des gains de temps. Le paramètre important que nous n’avions pas du
tout négligé lors de l’élaboration de ce planning est le coulage des voiles et des poteaux car ils
conditionnent la réalisation du plancher.
L’élaboration de ce planning dépend des hypothèses méthodes faites qui sont ; les rendements
des différentes tâches (cadences), les périodes ouvrées de projet (8 heures/jours,
36 heures/semaines, 24 jours /mois). L’enclenchement des tâches est le paramètre qui relève
de l’expérience surtout pour les travaux de gros œuvre. Pour ce qui concerne les travaux
préliminaires l’enclenchement de ces tâches relève du bon sens. Par exemple :
Avant de débuter les levés topographiques du site il faut disposer du terrain. Dans
ce cas la mise à disposition du terrain précède les travaux topographiques.
Pour le coulage des semelles de tête des pieux, il est opportun de les couler au fur
et à mesure que les pieux sont réalisés. Il ne faudrait pas attendre le coulage de
tous les pieux avant de débuter celui des semelles de tête.
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Il faudra rechercher de façon objective ce compromis entre les différentes tâches. L’aide du
conducteur des travaux et de l’ingénieur travaux ont été d’une grandes importance dans cet
exercice.
V.2.1. Hypothèses des travaux préliminaires.
Ces hypothèses concernent surtout les travaux dont les cadences sont difficiles à évaluer. Les
durées affectées à ces tâches relèvent du bon sens.
Tableau 10 : Prévision des travaux préliminaires
N° NOM DES TACHES DUREE (Jr) PREDECESSEUR
1 Travaux préparatoires 41
1.1 Mise à disposition du terrain 1
1.2 Relevé topographique du site 10 1.1
1.3 Clôture périphérique et portails 10 1.2
1.4 Démolition des bâtiments existants 10 1.3
1.5 Abatage des arbres - Dessouchage 10 1.4
2 Etudes et plans d’exécution 80
2.1 Détermination de l’implantation de la
résidence par T.A.U.
1
2.2 Détermination du niveau 0 de la résidence
par T.A.U.
1
2.3 Paiement des avances de chantier 1
2.4 Plans d’exécution béton (E.T.A.) 80
2.5 Etudes géotechniques 20
2.5.1 Essais pressiométriques 10
2.5.2 Rapport géotechnique 10 2.5.1
3 Installation de chantier 25
3.1 Nivèlement du terrain 5 1.5
3.2 Montage de la grue 7
3.3 Aménagement des pistes d’accès 5 1.5
3.4 Aménagement des aires de travail 10 3.3
3.5 Bureaux Ŕ Magazine de chantier 10 3.4
4 Terrassement et remblais 45
4.1 Décapage du terrain 5 1.5
4.2 Terrassement de la plateforme 5 4.1
4.3 Terrassement des fosses septiques 3 U 10 4.1
4.4 Remblaiement ŔCompactage des fosses 10 2.5.2 FD + 5
V.2.2. Hypothèses des travaux du gros œuvre.
Avant d’émettre des hypothèses sur les différentes tâches du gros œuvre il est indispensable
de connaitre les quantités des matériaux à mettre en place.
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Tableau 11 : Prévision des travaux du gros œuvre
N° NOM DES TACHES Qts Cadence DUREE
(Jr)
PREDECESSER
1 Fondation 46
1.1 Pieux 315 10 u/jour 33 2.5.2 FD + 5
1.2 Semelles tête de pieux 20 60 315 10 u/jour 33 1.1 DD + 2
1.3 Longrines (section variable) 951 ml 24 ml /jour 40 1.2 DD + 2
1.4 Plancher V.S + Dallage (e =16) 2140 m² 54 m²/jour 40 1.3 DD + 2
2 Rez de chaussée 72
2.1 Voiles et Poteaux (16 445) 656 ml 10ml/jour 66 1.4 DD + 21
2.2 Plancher et poutre (variable) 2055 m² 32 m²/jour 66 2.1. DD + 6
3 Etage 72
3.1 Voiles et Poteaux (16 445) 584 ml 10ml/jour 66 2.1
3.2 Plancher et poutre (variable) 1744 m² 32 m²/jour 66 2.2
4 Toiture 41
4.1 Acrotères Ŕ Corniche 328 ml 12 ml/jour 29 3.2 DF - 12
4.2 Voiles édicules 48 ml 4 ml/jour 12 3.1
4.3 Dalle édicule 40 m² 5 m²/jour 8 4.2
4.4 Relevés joint de dilatation 138 ml 8 ml/jour 18 4.1 FF
4.5 Forme de pente 1684 m² 141 m²/jour 12 4.4
5 Façade
5.1 Bandeau (variable) 176 ml 7 ml 29 4.1 DD
6 Eléments préfabriqués 169
6.1 Poutre Ŕ Longrine (variable) 1481 ml 10 ml /jour 160 1.3 DD - 10
6.2 Prédalles (variable) 5135 m² 33 m²/jour 158 1.4 DD - 1
7 Escaliers extérieurs 6 unités 50 3.1
8 Maçonnerie 446 ml 4 ml/jour 112 2.2
9 Finition 150 2.1 DD + 10
10 Démontage de la grue à tour 6
11 Fin du délai contractuel Date de paiement de l’avance du chantier + 12 mois
NB :
Le quotient des quantités par les cadences correspondantes nous renseignent sur la
durée des tâches.
Les codes utilisés dans la colonne de prédécesseur des tâches sont ceux de
MICROSOFT Ŕ PROJET car c’est avec cette application que le planning sera élaboré.
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V.4. INTERPRETATION DU PLANNING PREVISIONNEL
Le diagramme que nous avons élaboré en nous basant sur les hypothèses des tableaux
précédents est appelé le diagramme Gantt. Sur ce diagramme nous avons :
En abscisse les unités de temps exprimées en jours
En ordonnée les différents postes de travail ou tâches.
Il a permis de déterminer la date de début et de fin de chaque tâche lorsque l’enclenchement
entre les tâches est bien élaboré. Pour le présent projet la date de déroulement est le jour où le
site est mis à la disposition du titulaire (Entreprise) c'est-à-dire 21/02/2011. Tous les travaux
effectués entre le 21/02/2011 et le 04/04/11 (jour de paiement des avances de chantier) ne sont
pas comptés dans le délai contractuel qui est de 12 mois. L’entreprise a intérêt à mettre cette
période à profit car les tâches de cette période n’ont pas de marche libre.
Le code « 15 FD + 5 jours » inscrit dans la colonne des prédécesseurs devant la tâche 34 (les
pieux) signifie que la tâche 34 débutera 5 jours après la fin de la tâche 15. Les acrotères eux,
débuterons 12 jours avant la fin du coulage du plancher étage. Les relevés de joints de
dilatation prendront fin au même moment que les acrotères.
La philosophie de SOGEA-SATOM est de s'engager à respecter la qualité et les délais pour
satisfaire le client. A travers l'anticipation des difficultés qui peuvent mettre en danger ces
délais. Cette prévision que nous avions faite nous permet de nous assurer que les travaux
tiendront dans le délai contractuel. Afin de respecter nos engagements, L’Entreprise doit
pouvoir respecter les rendements journaliers.
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CONCLUSION L’étude méthode en phase préparatoire sur le chantier de la résidence présidentielle à permis
de mettre en place les plans méthodes que sont le plan d’installation de chantier, les plans de
principe selon le mode opératoire des travaux envisagé en ayant pour objectif principal le
respect du planning gros œuvre qui est de 12 mois.
En se basant sur le mode opératoire des travaux qu’est la préfabrication accompagné du
coulage sur place nous avions nous avions élaboré une variante de P.I.C. afin de minimiser les
pertes éventuelles. Pour faciliter les travaux à la réalisation le bâtiment a été découpé en 4
zones comme l’indique les plans annexés au rapport.
Une étude de l’avancement des travaux du gros œuvre a été faite en se basant sur des bases de
données de l’Entreprise. Le planning résultant de cette étude permet de respecter le délai
contractuel. Bien qu’étant limite dans l’exécution des travaux selon la prévision du client il
faudra éviter de rester en dessous des cadences proposées. Au mieux il faut chercher à
dépasser ces cadences pour avoir plus de marge pour les travaux de finition.
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BIBLIOGRAPHIE. Les références bibliographiques utilisées lors de l’étude de la rédaction du présent mémoire
sont indiquées ci-dessous :
Chapitre III.
RAFFESTIN. (Collection Méthode 1994) « Conduire son chantier-
Préparation et organisation, planification et suivi des travaux »,
http://www.cours-génie-civil.com/IMG/pdf/Cours_installation-de-chantier-
préparation-chantier.pdf
Chapitre IV.
MINISTERE DE L’EQUIPEMENT DU LOGEMENT ET DES
TRANSPORTS. (1993) « Règles techniques de conception et de calcul des
fondations et ouvrages de génie civil. C.C.T.G. fascicule 62 Ŕ titre 5 ».
JEAN PERCHAT, JEAN ROUX. (1998) « Pratique du BAEL 91 »,
deuxièmes éditions, édition Eyrolles, ISBN 2-212-01317-5.
AFNOR P11-711, DTU 13-12. (1988) « Règles pour le calcul des fondations
superficielles »
Laurie WADIER. (Juin 2008), « Institut National des Sciences Appliquées de
Strasbourg, Dimensionnement de fondation sous structures consoles ».
Jim WATSON. (Juin 2004), « Quand le vent souffle », Ingénieur agrée
mécaniques, spécialiste des grues et équipement d’accès,
www.stirnimann.ch/fr/produits/grues-de-chantier/grues-a-tour/print/?0
(Documentation techniques des fabricants de grues à tour)
Chapitre V.
Paul Mamandou OUATTARA. (Septembre 2008), « Organisation des
chantiers et coordination des travaux », 2ie Version 02.
Banque de donnée SOGEA-SATOM agence du Tchad.
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ANNEXES.