Le nouveau bâtiment du garage Mercedes à Steinhausen

« Les solutions globales sont notre atout. » Fidèle à cette devise, Emch+Berger a pu réaliser à Steinhausen (ZG) un nouveau garage pour la filiale zougoise de Mercedes. Pour être en mesure d’achever le gros-œuvre en un an seulement, il a fallu recourir à l’ensemble des prestations de l’ingénierie civile et à la collaboration des spécialistes de plusieurs de nos succursales.

Une visite sur place a marqué le lancement du projet. Il en est ressorti ce qu’un sondage préliminaire avait annoncé : sur ce site, il suffisait de très peu pour provoquer le tassement du sol. Toutes les personnes présentes à cette visite ont constaté en s’arrêtant que le sol commençait à céder déjà sous leur poids. En outre, la nappe phréatique montait jusqu’à la surface du terrain après une seule averse. C’est pourquoi nous avons insisté sur la nécessité de disposer d’une expertise géologique détaillée ; nous en avons établi le cahier des charges en collaboration avec l’architecte.

Avant de dimensionner grossièrement la fouille, nous avons étudié plusieurs variantes pour les fondations et la gestion des eaux souterraines. Le bâtiment entier ainsi que le terrain environnant destiné au stationnement des véhicules devaient reposer sur un sous-sol capable de les porter. Vu la grande charge, on a d’abord envisagé des pieux forés de béton coulé sur place pour supporter le bâtiment. Le temps disponible pour mener à bien l’ensemble du projet avait été fixé de manière très ambitieuse : à peine 16 mois, de la première pierre en mai 2017 à la réception du garage prêt à l'exploitation à fin septembre 2018. De ce fait, toute possibilité d’optimisation des délais susceptible d’être mise en œuvre sans toucher à la qualité était la bienvenue. C’est pourquoi on a finalement adopté une variante d’entrepreneur en appuyant les fondations sur des pieux battus. En tout, 156 pieux, d’une longueur maximale de 20 m, ont été enfoncés dans le terrain jusqu'à la couche porteuse de la moraine.

Pour ce qui concerne l’épuisement des eaux, on a effectué des essais préliminaires avec une installation Wellpoint. Il s’est avéré possible d’assécher toute la fouille par ce procédé. Quatre installations Wellpoint ont été nécessaires pour abaisser le niveau de la nappe phréatique dans la fouille (emprise au sol : 60 x 42 m ; profondeur : 3 m). Un talus sécurisé par une couche de béton drainant a ainsi suffi à protéger l’enceinte de fouille. En vue de la mise en place des surfaces de parking autour du bâtiment, une stabilisation des sols de grande envergure a été exécutée. Désormais, on peut même y garer des camions de 40 tonnes.

La halle du garage a été réalisée entièrement en construction lourde. Le radier a une épaisseur d’au moins 70 cm, de manière que le bâtiment puisse contrer, le cas échéant, une poussée hydrostatique ascendante de la nappe phréatique. Conséquence intéressante : seules quelques surprofondeurs de fondations ont été nécessaires. Dans les zones très sollicitées, les renforcements habituels destinés à supporter les piliers et le noyau de la cage d’escalier ont été intégrés dans l'épaisseur du radier. Cela a simplifié considérablement l’excavation et la géométrie du radier. Vu l’épaisseur de ce dernier, l’entrepreneur a décidé de le bétonner en deux couches. Dans la première étape, une nappe inférieure d’armature a été placée, et dans la seconde, une deuxième nappe inférieure, puis une nappe supérieure. Cette dalle ainsi armée de trois nappes satisfait aux exigences de la classe d’étanchéité 2 (cuve blanche). Au sous-sol, la trame des piliers est de 7.80 x 7.30 m. Pour pouvoir reprendre les efforts de poinçonnement, un champignon en acier a été placé au-dessus de certains piliers très sollicités, car aucun champignon en béton n’était souhaité sous le plafond.

Des dalles de plafond de grande portée étaient exigées dans tous les locaux de plain-pied. D’emblée, on a donc prévu une construction métallique. Les poutres porteuses en acier les plus longues ont une portée de 24 m. Elles ont été exécutées avec des profilés en I qu’on a allégés en découpant au laser des évidements circulaires. À titre de comparaison par rapport aux poutres alvéolaires, ces profilés en I n’ont pas besoin d’être découpés entièrement dans le sens de la longueur, puis ressoudés. Le choix s’est porté sur des profilés laminés courants, livrables rapidement. Un certain nombre de ces poutres en acier ont pu être ancrées dans les parois de béton directement à l’aide de chevilles. Mais pour les poutres principales, on a incorporé dans les parois de béton des plaques de raccordement en acier, auxquelles des consoles ont été soudées. Les poutres ont ensuite été fixées à ces consoles. La toiture a été munie d’une ossature trapézoïdale. Les parois de béton ont jusqu’à 6 m de hauteur et leur épaisseur est de 25 cm. L’entrepreneur a pu assurer la précision demandée pour les dimensions de ces parois, si bien qu’on a gagné beaucoup de temps en bétonnant les parois en une seule étape. Grâce aux efforts de tous les concepteurs et de toutes les entreprises, le gros-œuvre a été achevé à la date fixée.

Tout au long de la conception et de la planification, Emch+Berger a pu compter sur l’expérience et l’engagement de ses collaborateurs. L’étude du projet s’est déroulée parallèlement sur plusieurs sites de notre groupe, de manière à pouvoir livrer les plans à temps. De même, la supervision des armatures et les contrôles sur place ont été organisés en faisant appel à plusieurs de nos succursales.

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Auteur/s
Fabian Jenni
Emch+Berger AG Zürich