Stabiliser des banches ou des préfabriqués par ancrage sur la structure en construction à l’aide de tirefonds

Les fabricants de banches de coffrage privilégient les lests ou contrepoids et/ou les compas qui restent les principales modalités de stabilisation des banches. Ces équipements sont conçus spécifiquement pour répondre aux différentes configurations d'utilisation sur chantier.

Les passerelles de travail à encorbellement (PTE) les plus récentes intègrent également des systèmes d'ancrage pour les banches sur leur structure propre. Dans ce cas, la stabilisation n'est assurée que pour la banche d'armement.

L'utilisation de tirefonds et de chapes de liaison est plus complexe que ces autres solutions. Elle nécessite une réflexion et une étude en amont, réalisées par le chantier, afin de garantir l'adéquation des efforts en jeu, la qualité du béton et le dimensionnement des tirefonds utilisés.

Le principal problème lié à la stabilisation des banches par tirefond ne vient pas du béton lui-même mais surtout de sa capacité à reprendre l’entièreté des efforts au moment où il est sollicité, c’est-à-dire lorsque l’on pose les banches sur le plancher. Or cette résistance est fonction de la classe du béton, de la nature du ciment utilisé, de son âge mais aussi des conditions de mise en œuvre et de prise comme la température, le vent, l'hygrométrie, l'exposition au soleil, et bien évidemment la pluie.

Le fournisseur de béton peut donner des indications concernant sa résistance en fonction de son âge, complété des informations de l'Eurocode 2 : NF EN 1992-1-1 - Octobre 2005 qui donne une approche mathématique. La seule mesure fiable est de déterminer la résistance du béton par maturométrie. Cela consiste, pour le fournisseur de béton, à placer lors du coulage du béton des capteurs de température dans celui-ci. Les élévations de température à cœur du béton au cours du temps depuis sa mise en œuvre sont ensuite visualisées par ordinateur. Ce relevé de mesures permet de connaître de façon fiable la résistance du béton et, par là même, de déduire si elle est suffisante pour répondre aux exigences du fabricant de tirefonds. L'usage d'un scléromètre peut aussi déterminer une valeur moyenne et est une approche statistique du résultat.

Éléments et contraintes à prendre en compte

• À moins de 3 jours d’âge (72 heures révolues depuis le coulage), un béton normé doit atteindre 10 MPa de résistance minimale. En dessous de cet âge, la formule mathématique de l'Eurocode ne permet pas de la calculer. Il n’y a que les essais in situ qui peuvent contredire.
  Avec l’apparition des bétons bas ou ultra bas carbone avec des prises retardées, cette approche est cependant mise à mal. L'OPPBTP préconise la plus grande prudence quant à l'usage de tirefonds dans ce type de béton.
• Une approche empirique est nécessaire pour obtenir des résultats les plus réalistes possibles en tenant compte des contraintes du chantier (qualité de coulage, rajout d’eau, vent, ombre, soleil et pluie pouvant altérer la prise du béton, etc.).
• Il faut apporter la preuve que le matériau résiste bien, à l’endroit précis de ses sollicitations et dans les conditions réelles de mise en œuvre.
• Il faut également prendre en compte la finition de surface : béton coloré, quartzé, durcisseur, clauses particulières du CCTP, etc.

Le ferraillage doit être compatible avec des efforts verticaux dans les deux sens (appuis ou soulèvement) : les banches avec leurs étais tirant-poussant (ETP) amènent des contraintes d'arrachement ou d'appui selon les faces exposées au vent.

Il est également nécessaire de prendre en compte les différents types d'insertion dans les planchers : chauffage, gaines électriques, isolants, etc.

Les inserts ou visses sont dimensionnés et validés par le bureau d’études et/ou le fournisseur.

Le fabricant de tirefonds, dans sa notice d’instruction, donne la résistance nominale à la traction et au cisaillement de son matériel. Cette résistance est conditionnée à la résistance du béton dans lequel le tirefond est fixé mais aussi du nombre de réemploi, etc.

Les chapes doivent être validées par le fabricant de la banche ou être fournies par lui.

Le fabricant peut engager des essais d'arrachement in situ afin de déterminer les tirefonds adéquats.

• Pour les ETP, il est nécessaire d'avoir l'accord du fabricant ou prise en compte que ces équipements sont de la bonne longueur pour garantir le respect des distances préconisées par celui-ci (cf. la notice d'utilisation des panneaux coffrants).
• L'usage de tirefonds sur des planchers prédalles et sur planchers alvéolaires est interdit car les hypothèses de résistance du béton sont valables uniquement sur du béton plein. Les efforts de pointes et le bulbe de répartition des efforts ont du mal à transiter dans l’interface de la prédalle.
• L'usage d'ancrage par tirefond ne dispense pas d’étaiement de la dalle. Attention aussi au phénomène de « soulèvement » du plancher qui pourrait faire tomber les étais de séchage au N-1 lorsque les ETP tirent sur le plancher lui-même.
• Il est également interdit de fixer des éléments à fortes variations d'efforts mécaniques sur un plancher bois (cf. notre solution grand angle « Comment installer un échafaudage de pied sur une structure bois »).
• Lorsque les conditions de mises en œuvre du béton dérogent aux hypothèses de calcul, prévoir des lests ou contrepoids en nombre suffisant.

Des modalités de contrôle de mise en place des chapes doivent être formalisées afin de garantir les hypothèses engagées et l'efficacité de la stabilisation des banches par ce procédé.

Cette étape de vérification des hypothèses est nécessaire avant toute utilisation d'ancrage sur dalle par tirefond. En effet, cette modalité de stabilisation engage la responsabilité du représentant du chef d'entreprise car elle déroge à la notice d'utilisation rédigée par le fabricant du matériel.

Seuls l'ensemble de cette étude réalisée en amont et les contrôles mis en place pourront autoriser les recours à ce principe de stabilisation.