CMS « En Chardon », le nouveau dépôt des Transports publics genevois

Le CMS « En Chardon », pour Centre de Maintenance Secondaire, permettra aux Transports publics genevois (TPG) de faire face à l’augmentation du parc de véhicules et de subvenir au développement futur du réseau. Le bâtiment aura la double fonction de maintenance et de dépôt pour les tramways et les autobus.

Pour ce projet hors norme, Emch+Berger assure le rôle de chef de projet, ingénieur civil et ferroviaire ainsi que planificateur.

La naissance du CMS
C’est au début des années 2000 que commencèrent les premières réflexions sur l’opportunité de réaliser un nouveau dépôt au bout de la piste de l’aéroport international de Genève. Il s’agissait, à l’origine, d’une plate-forme de stockage pour les tramways de la ligne Cornavin-Meyrin-Cern. Par la suite, l’abandon du dépôt de bus existant au centre-ville imposa d’étendre le projet d’origine, en ajoutant un niveau de sous-sol pour le stockage des bus. Nous sommes en 2010, le projet de CMS « En Chardon » était né.

Après une procédure d’appel d’offres publiques en 2012, le groupement Tram’s, dont Emch+Berger est chef de projet, s’est vu attribué le mandat complet d’études et de réalisation du bâtiment. Les compétences appliquées couvrent l’ensemble des disciplines du bâtiment, gros-œuvre, second-œuvre et CVSE ainsi qu’une phase importante de mise au point du layout.

Les caractéristiques et contraintes du projet
Le CMS permet le stockage de 130 autobus de 18.75m en sous-sol et 70 tramways de 44 mètres, dont 8 sur la fosse d’entretien, au rez-de-chaussée. Le bâtiment est semi-enterré, puisque seule la façade côté Route de Meyrin et aéroport est visible. Ses dimensions principales sont de 280m de longueur par 165m de largeur et une hauteur de 12.65m, le tout sur 2 niveaux principaux et 2 demi-niveaux. La fosse d’entretien des tramways fait à elle seule 100x30x2.20m pour 4 voies d’entretien.

Le site choisi pour la construction constitue un challenge en raison des multiples contraintes présentes à l’intérieur et autour de la parcelle : aéroport, gazoduc haute pression, oléoduc, voies CFF, route de Meyrin et de Champ-Prevost, piste TCS.

La plus importante de ces contraintes était sans conteste le cône de sécurité de l’aéroport de Genève. En effet, le bâtiment étant situé dans l’axe de la piste n°05, le nombre ainsi que la hauteur des engins, suite à des dérogations, étaient limités à 5 avec une altitude inférieure à 13m depuis le niveau du terrain naturel. Dans la zone située à 60m de part et d’autre de l’axe, aucun engin n’était autorisé pendant les heures d’exploitation de l’aéroport.

Précisons encore, pour montrer la précision de construction que le bâtiment fini aura une marge de seulement 23cm par rapport au cône de sécurité, voir même 8cm pour les carports en toiture.

Le terrassement (2014 à 2016)
La volonté du Maître de l’Ouvrage de faire de ce bâtiment un exemple de développement durable a guidé les choix de conception tout au long du projet, et notamment pour l’excavation et la valorisation des 485'000 m3 de terrain à excaver.

En effet, grâce à la proximité des voies CFF, Emch+Berger a développé un projet de transport des matériaux d’excavation par bande convoyeuse. Cette dernière, d’une longueur de 1’600m, prenait son point de départ dans un angle du bâtiment, au niveau du sous-sol. Depuis ce puit d’accès, un pousse-tube d’un diamètre de 3.40m a été réalisé sur une longueur de 90m sous les voies CFF. Dès la sortie du tunnel, la bande passait en aérien depuis le puit de sortie pour atteindre une hauteur de 6m au-dessus des routes, carrefours et parcelles privées traversées. Finalement, la bande arrivait jusqu’à la gravière de Montfleury pour le stockage et la revalorisation des matériaux.

Cette solution a finalement permis de diminuer les transports par camion d’environ 33'000 voyages et de revaloriser plus de 50% des matériaux d’excavation.

Les travaux spéciaux (2015-2016)
La configuration du site a imposé la réalisation d’une enceinte de fouille verticale avec des parois moulées et 2 niveaux d’ancrages actifs (temporaires et extractibles). En effet, la proximité des bâtiments riverains et des voies de circulation ont écarté la plupart du temps la possibilité de faire des talus ou des parois clouées. Ainsi, plus de 12'500 m2 de parois moulées, d’une épaisseur de 80cm à 100cm selon les zones avec ancrages ou non, ont été réalisées. En complément, et à cause de la nécessité de réaliser une tranchée de ballast derrière le mur périphérique du bâtiment, 1'200 m2 de paroi clouée avec une hauteur de 8.50m ont été réalisées côté Route de Meyrin. Cette tranchée de ballast joue le rôle d’isolant contre les courants de court-circuit pouvant se propager jusqu’au gazoduc haute pression.

Concernant le système de fondation, les charges amenées par les piliers, de l’ordre de 20'000 kN ont nécessité d’aller chercher la couche d’alluvions anciennes (9a) située entre 4 et 6m sous le fond de fouille. Pour ce faire, 206 pieux forés de diamètre 1’500mm totalisant une longueur de plus de 3km ont été réalisés.

Le bâtiment (2015-2018)
Un bâtiment avec de telles dimensions sans joints de dilatation, impose une conception particulière, tant au niveau des matériaux, des phases de construction que des détails constructifs.

Les dalles, d’une épaisseur variable de 70cm sur piliers à 40cm en travée (gain de poids global de 18%), ne sont liées qu’aux seuls piliers et aux parois moulées périphériques. Elles sont donc déliées de tous les murs intérieurs via un joint de 4cm, afin de ne pas créer d’entraves aux déformations imposées. Le plan de bétonnage, avec 74 étapes par dalle, a été étudié afin de limiter les effets de retrait empêché. En complément de l’utilisation d’un béton avec chaleur d’hydratation modérée et réducteur de retrait, des brèches de clavages tous les 90m ont été créées et laissées ouvertes pendant 6 mois au minimum avec un bétonnage imposé en hiver (55% du retrait total absorbé pendant cette période).

Les porteurs verticaux participent également au concept global du bâtiment sans joint de dilatation. En effet, ils sont constitués de 4 profilés HEM300 reliés entre eux à l’aide de têtes de poinçonnement mesurant 2.77m x 1.15 m. L’utilisation de piliers métalliques permet de garder la souplesse du système dans son ensemble lorsque les brèches de clavage sont ouvertes. A l’état final, les profilés sont bétonnés sur 2.5m pour résister au choc et complétés par du placoplâtre. Dans les endroits où il n’y a pas de risques de choc de véhicules, les profilés métalliques sont doublés d’un caisson en maçonnerie pour assurer la résistance au feu.

Tant les piliers que les têtes de poinçonnement ont fait l’objet de calculs poussés en prenant en compte les états intermédiaires et les déformations imposées.

Le génie ferroviaire et les équipements spécifiques (2018-2019)
Pour le stockage et la maintenance des 70 tramways, 10'700 m de rails, 50 appareils de voies ainsi que plus de 900 boîtes de prise au rail sont nécessaires. Le mode de pose de la voie est dite en « voie noyée » car le rail est entièrement enrobé dans une masse isolante électriquement, l’Edilon. L’ensemble est ensuite entouré d’un dallage en béton de 20cm. Pour le bon fonctionnement des circuits de voies, l’armature en acier a été remplacée, sur 50cm de profondeur, par de l’armature en fibre de verre.

Au niveau des équipements spécifiques, une installation de distribution de sable de 48m3, 3 tunnels de lavage, un tour en fosse et une station-service d’une capacité 545’000l de diesel et biodiesel complètent les équipements du centre de maintenance. L’entretien des véhicules, tramways et bus, se fait via plus de 1.5 km de passerelles et 10 ponts-roulants de 1.5 à 10 tonnes de capacité.

Planning
Le chantier a débuté en 2013 avec les travaux préparatoires consistant à la déviation définitive d’une route et la préparation du terrain. S’en sont suivi le terrassement, les travaux spéciaux, le gros-œuvre, le second-œuvre, les CVSE, la TechFer et les installations spécifiques à un centre de maintenance. Finalement, une phase de test et mise en service de 6 mois permettra au CMS, en juin 2019, d’accueillir ses premiers véhicules. Les travaux auront donc duré 6 ans pour un projet initié dans les années 2000.

Pour coordonner l’ensemble des travaux, un planning de plus de 6'000 tâches est géré quotidiennement en collaboration avec Emch+Berger ImmoConseil SA. Nous pouvons ici souligner cette complémentarité et cette excellente collaboration au sein du groupe Emch+Berger.

Le CMS en quelques chiffres :

  • Coûts du projet : 330 Millions de CHF
  • Coûts du gros-œuvre : 130 Millions de CHF
  • Volume de terrassement : 485’000 m3 théorique ou 1.1 million de tonnes ou 54’000 camions
  • Emprise au sol : 33’269 m2 bâtiment (47’530 m2 avec les extérieurs)
  • Surface utile totale équivalente supérieure à 10 terrains de football (80'000 m2)
  • 5 demandes d’autorisation (PAP) déposées auprès de l’OFT durant 10 ans
  • Durée de la construction : 5 ans (2014-2019)
  • Un total de 400 piliers et 200 pieux pour une longueur de 6.5 km
  • Rétention d’eau en toiture : 620 m3
  • Volume de béton : 120’000 m3
  • Quantité d’armature : 17’000 tonnes
  • Linéaire de rails : 10.7 kilomètres avec 50 appareils de voies
     
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Auteur/s
Didier Robyr
Emch+Berger SA Lausanne