Premier pont au monde assemblé par soudage robotisé automatisé  : Le pont sur la rivière Ya, Norvège

Niché dans le magnifique paysage norvégien, le pont de la rivière Ya de 2022 révolutionne la conception et la construction des ponts. Situé le long de l’autoroute n°3 à Tynset en Norvège, le pont sur la Ya constitue un remarquable exploit : c'est le tout premier pont routier au monde assemblé par soudage laser robotisé automatisé. D'une longueur de 48 mètres, 9,6 mètres de large, pour une hauteur maximum de 1,6 mètre, c'est une véritable merveille de construction contemporaine. Conçu pour durer au moins 100 ans, le pont sur la Ya est unique par sa seule et longue travée.

Si Statens vegvesen, l'autorité publique norvégienne pour le réseau routier, a fait le choix de l’acier SSAB Weathering ML, c'est en raison de sa résistance exceptionnelle aux impacts, en particulier à basses températures. Cette caractéristique est due à sa faible teneur en carbone, laquelle garantit également une excellente soudabilité, ce qui en fait une matière parfaite pour le soudage laser. L’acier auto-patinable a également été choisi parce qu'il permet de réduire considérablement les coûts de maintenance sur l'ensemble de la durée de vie du pont en se passant totalement de peinture. L'environnement particulier du projet a fortement pesé pour ce choix. Les niveaux d’humidité, plutôt faibles, l’absence de recours aux sels de déneigement et l'emplacement sur la rivière Ya, ont contribué à montrer que l’acier auto-patinable était la meilleure option pour une véritable protection contre la corrosion. Les propriétés de cet acier sont idéales pour la destination de l'ouvrage. Et puisqu'il n'est pas nécessaire de le peindre, le risque de pollution de la rivière par des solvants de peinture est évité.

Première mondiale pour un pont routier, le pont sur la Ya a été entièrement assemblé par des soudures robustes et précises effectuées par des robots de soudage laser automatisés. Cette automatisation a été facilitée par une simulation sur jumeau numérique et une modélisation 3D. Avec cette approche, la construction de ponts est plus rapide, plus rentable et plus écologique qu'avec les méthodes traditionnelles. La nouvelle technique de soudage utilisée pour cette construction permet d’obtenir des joints aux propriétés de résistance à la fatigue améliorées par rapport aux cordons de soudure conventionnels. Il est probable qu'elle permette à l’avenir d'utiliser des sections d’acier plus fines.

Produit SSAB utilisé : SSAB Weathering 355
Épaisseur : de 8 à 30 mm
Poids de l’acier dans le pont : plus de 250 tonnes
Longueur du pont : 48 mètres
 
Fabricant : Prodtex AS
Client : Statens vegvesen, Norvège
Lieu : Tynset, Norvège

« Nous avons choisi l’acier SSAB Weathering ML pour son impressionnante résilience aux impacts par temps froid, ainsi que pour sa faible teneur en carbone, ce qui le rend idéal pour le soudage laser. L’acier auto-patinable s'est naturellement imposé en raison de ses faibles coûts d'entretien, de l'absence de besoin de peinture et de son impact minime sur l'environnement dans une zone écologiquement sensible. De plus, l’acier auto-patinable garantit un entretien facile de l'ouvrage. »

Cato Dorum, Statens Vegvesen

La facilité d’entretien de l’acier auto-patinable a joué un rôle essentiel pour la décision du client. Ses propriétés naturelles simplifient la maintenance du pont, la structure est plus performante et résistera mieux dans la durée. Les aciers SSAB Weathering prolongent la durée de vie des ponts avec un minimum d'entretien. Si l'on décide de peindre l’acier auto-patinable, par rapport à n'importe quel autre acier, le temps entre chaque entretien et nouvelle peinture peut être doublé. En d'autres termes, les coûts d’entretien sont réduits de moitié .

L’acier SSAB Weathering est reconnu comme solution économique et résistante à la corrosion pour les applications complexes, comme par exemple les ponts. L’acier auto-patinable laminé thermo-mécaniquement de nouvelle génération permet non seulement de diminuer les coûts grâce à sa résistance à la corrosion et à l'absence de peinture, mais son excellente soudabilité et à sa résilience supérieure réduisent les temps de fabrication. En fonction des variations météorologiques, la surface non peinte de l’acier développe une couche de patine au fil du temps et forme ainsi une barrière protectrice qui retarde la corrosion. La rouille s’accumule dans la couche la plus externe de l’acier, la transformant en protection contre la corrosion en profondeur. Cela permet non seulement de réduire les coûts d’entretien du pont, mais aussi d’éliminer les émissions générées par la production et l'application de peinture. 

« Le soudage des plaques ML préfabriquées s’est révélé remarquablement simple, avec une surface des tôles idéale pour le soudage. La collaboration entre les différents intervenants s’est faite de manière incroyablement fluide tout au long du projet. Je ne peux que remercier Tibnor et SSAB pour leur sens du service. »

Hans Olav Rovde, Prodtex (robot, fournisseur de simulation par jumeau numérique)

L’acier SSAB Weathering dans la nuance 355 (S355J5W+M), associé à l’acier SSAB auto-patinable laminé thermo-mécaniquement, a rendu la construction de ce pont plus efficace et plus écologique. Cet acier novateur permet un soudage sans soudure et sans préchauffe, ce qui accélère le processus de fabrication et permet d’économiser de précieuses sources d’énergie. Sa résistance exceptionnelle aux impacts, même à des températures jusqu’à -50 degrés C, ajoutée à son excellente résistance à la fatigue, en font la matière idéale pour répondre aux besoins structurels spécifiques de la construction d'un pont.

L’utilisation d’un acier laminé thermo-mécaniquement a rendu le soudage et le montage sur place plus commodes et parfaitement compatibles avec un soudage laser robotisé. Avec cette matière et cette technique, le préchauffage des composants pendant l’assemblage est superflu. La construction s'en est trouvée facilitée en plus d'améliorer l’efficacité environnementale de l'ensemble du projet. Notez que cet acier a prouvé sa qualité en passant brillamment toute une série de tests rigoureux, confirmant sa fiabilité et sa résistance en conditions réelles.

La fabrication du pont sur la Ya par Prodtex a montré une belle qualité ainsi qu'une nette réduction de la consommation d’énergie par rapport aux méthodes traditionnelles. Bien que la réduction du poids ne soit pas un objectif majeur pour ce projet, le potentiel de l’acier pour cette visée a été parfaitement exploité. Les tôles transformées livrées par SSAB ont grandement modifié le déroulé de la construction. Elles ont accéléré la fabrication, réduit les pertes de matière et fait baisser les coûts logistiques. Cette approche innovante a apporté plus d’efficacité à la construction et limité les impacts sur l'environnement. De plus, le soudage laser consomme moins d’énergie et émet moins de CO2 que les méthodes de soudage classiques. La nouvelle technique de Prodtex AS s’impose comme une solution écologique, applicable non seulement aux ponts, mais aussi à une multitude d'autres structures en acier. Le pont sur la Ya incarne l’avenir de la construction des ponts, par une véritable synergie entre innovation, éco-responsabilité et efficacité.

 

Vidéo de Statens vegvesen

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