Passerelle sur la Seille à Metz : un lien local

Simple lien local, la nouvelle passerelle du Graoully à Metz facilite les trajets quotidiens des habitants de Queuleu et de Metz, notamment vers les noeuds forts du réseau telles les gares Sncf et routière. Structure innovante, elle participe à l’image internationale de Metz de par sa proximité avec le CPM.

❑ Le site

De part et d’autre de la Seille, deux échelles urbaines se font face. A l’Est, le bourg de Queuleu, dont les villas s’étagent en douceur sur la colline dominée de deux églises. A l’Ouest , la ville même. Les silhouettes imposantes du CPM, et des Arènes au premier plan, et bientôt, le quartier de l’Amphithéâtre. Un peu plus loin les façades impériales de la gare et autour. Le parc de la Seille, et la rivière, s’insèrent entre ces deux échelles.

❑ Le parti

Une maille asymétrique
Le niveau de la crue centennale implique un franchissement de 60m très peu au-dessus du cours de la Seille, et une très faible hauteur de tablier. Cette portée sans appui intermédiaire semble un geste un peu large, en regard du lit de cette modeste rivière. Le parti choisi est la résultante logique de contraintes techniques et des perceptions sensibles et différentes des deux rives : un ouvrage visuellement léger. Ainsi faut-il envisager d’une part une structure avec une hauteur capable d’intégrer les efforts nécessaires au franchissement , et, en même temps , vouloir se raccorder en douceur avec la petite échelle le long de la Promenade de la Seille.

Structure spatiale asymétrique dans sa longueur donc, dont la partie la plus haute se perçoit en même temps que les grands objets (CPM, Arènes) à l’Ouest, et dont le tracé va en s’abaissant progressivement vers le centre pour continuer à hauteur de garde corps vers l’Est. L’exigence d’un tracé léger, discret, implique une structure acier, dont les membrures ont des sections bien inférieures à des poutres en bois. . Les profilés sont « tressés » tels une maille d’osier, plante familière des prairies humides. Le choix de ce dessin concilie à la fois la silhouette d’une chose simple, traditionnelle, par exemple un panier, et les possibilités des nouveaux outils technologiques pour le calcul et la représentation de tels maillages. Enfin l’acier est une richesse et un élément culturel fort de la région, sa présence est ici bien naturelle.

Alors, l’interconnexion entre la mémoire et le futur se conçoit dans l’usage du bois et de l’acier. Un franchissement de la rivière comme passage vers un nouvel âge, celui des solutions engagées pour la préservation de notre milieu, que la ville de Metz entreprend avec dynamisme. Ville durable qui trace un axe doux entre différentes échelles urbaines. Le profil en long de la passerelle se développe sur une courbe douce, tel ces vieux ponts, antérieurs à l’apparition de l’automobile, et uniquement dédié aux piétons et chevaux….Courbe douce, d’abord à 4,27% sur 10m, puis 2,57% sur les 10 m suivants, et enfin à moins de 1% jusqu’au centre . Le platelage, en bois offre une continuité visuelle avec les éléments « mobiliers » du parc. Le futur désormais pensé comme un temps long à portée de promenade. La passerelle, transversale aux parallèles de la rivière, lente, du parc calme, et des voies ferrées, rapides, cadre dans ses mailles des vues sur les identités multiples de la ville, sans s’alourdir d’une interprétation nostalgique. Multiplicité nécessaire à l’avenir.

Nocturnes
L’éclairage est inséré dans les capots perforés des garde corps. Ce sont des barrettes en LED (Artemide) qui diffusent une lumière douce, afin de ne pas perturber la faune nocturne.

❑ Les abords

Les déblais du chantier sont « re-cyclés » sur place pour la constitution des remblais d’accès.

Dans le Parc

A l’Ouest, l’espace d’intervention, plus accessible aux engins, permet l’implantation d’une culée supportant les efforts importants d’ancrage d’une structure arc-boutée. La plateforme en béton ainsi réalisée au niveau 169.95, se situe en continuité avec l’axe de la promenade principale Ouest-Est depuis le parc vers la passerelle. De part et d’autre, le remblais côté Sud se fond dans la prairie, le talus côté Nord, en stabilisé, rejoint le terre plein en s’arrêtant devant les arbres . Les deux allées de part et d’autre sont en rampe PMR . Au Sud , à 3 et les remblais latéraux suivent discrètement les courbes de niveaux du Parc. Au Nord , à 4%, et l’escalier transversal a été remodelé, avec quelques marches supplémentaires.

Le long de la Promenade de la Seille
A l’Est, deux rampes en charpente métallique et platelage bois rejoignent la promenade haute le long de la rivière.

❑ Principes techniques

Caractéristiques principales de la structure et principe constructif :
Cette passerelle piétonne, prévue en acier, a une de longueur 58.80 m (1 seule travée) et une largeur utile de 3.90 m. La structure principale est composée d’éléments en forme de « U » (PRS en H d’inerties variables) d’entraxe 2.10 m, liés par des éléments formant croix et de deux membrures supérieures qui se prolongent en tirants côté rive Ouest. L’ensemble repose à ses extrémités sur des culées en béton ancrées sur fondations profondes de type Micropieux.

Principes structurels
La passerelle fonctionne comme une « poutre » sur 3 appuis, dont la travée d’extrémité côté Ouest est très courte. Cette « poutre » est d’inertie variable avec la plus grande inertie au droit de l’appui intermédiaire.
Les appuis d’extrémités sont :

• bloqués verticalement ;
• libre horizontalement dans le sens longitudinal ;
• bloqués horizontalement dans le sens transversal.

• Le souhait d’avoir une image aussi légère et fluide que possible ;
  • L’optimisation du matériau en rapport avec la portée à franchir en 1 seule travée ; Les propriétés mécaniques de l’acier étant plus élevées que celles du béton ou du bois, son emploi permet notamment de limiter la hauteur de la structure à mi-portée.
  • Les notions de fabrication en usine et de montage sur site ;

Cette structure est composée d’éléments principaux en forme de « U » (tubes rectangulaires) d’entraxe 2.05 m, liés par des éléments croix (plats métalliques) et deux membrures supérieures qui se prolongent en tirants côté rive Ouest. L’ensemble repose à ses extrémités sur des ouvrages en béton par des appuis de type « articulation » ou « appui glissant ». Le platelage est en bois ( Chêne purgé d’aubier , essence de bois naturellement durable pour cette classe d’emploi ).L’ouvrage est globalement assimilable à une poutre treillis de hauteur variable encastrée à l’une de ses extrémités et simplement appuyée à l’autre. La géométrie et les dimensions principales de la passerelle sont illustrées ci-dessous :

La structure a fait l’objet d’une modélisation 3D sur le logiciel de calcul STAAD PRO, qui a permis d’appréhender le comportement global de celle-ci sous les différents types de sollicitations et de déterminer les efforts dans les éléments de structure principaux.

❑ Modélisation de la structure

Le modèle est constitué par les éléments de structure principaux, à savoir :
➢ Les éléments en forme de « U » (profils en H ou tubes métalliques rectangulaires d’inertie variable) ;
➢ Les éléments croix (plats métalliques de section rectangulaire ou en « T » pour les éléments comprimés) ;
➢ Les membrures hautes (plats de section rectangulaire et d’épaisseur variable) ;
➢ Les poutres transversales du tablier (profils HEA) ;
➢ Le buton (tube de section circulaire) au droit du premier « U » (côté rive Ouest).

Appuis et relaxations :
Les appuis côté rive Ouest sont des articulations : blocage vertical, transversal et longitudinal de la structure.
Les appuis côté rive Est sont des appuis simples : blocage vertical et transversal uniquement.
Les éléments croix sont considérés articulés à chacune de leurs extrémités.
Les poutres transversales du tablier sont des éléments bi-articulés.
Matériau :
Acier et S235 et S355.

Résultats principaux de la pré-étude
Sollicitations et dimensions des éléments principaux :
➢ Les structures en « U » sont sollicitées en compression + flexion (dans leur plan) ou traction + flexion.

Ces éléments pourront être réalisés en tubes rectangulaires de dimensions 20 à 25 cm × 10 cm environ pour les cas courants (ou profils H équivalents).
Le premier élément côté rive Ouest, de hauteur environ 8 mètres, aura une section plus importante (tube rectangulaire 45×20 cm environ).
➢ Les éléments en croix sont sollicités en compression ou traction.

Ils seront réalisés par des plats métalliques de section environ 3×12 cm ; les éléments comprimés seront renforcés vis-à-vis du flambement par des plats formant une section en « T ».
➢ Les membrures hautes reliant les structures en « U » sont sollicitées en compression + flexion ou traction + flexion.

Ces éléments sont réalisés par des plats métalliques de sections rectangulaires et d’épaisseurs variables (section de 200 à 300 cm2 environ). Les charges verticales vers le bas (au droit de l’appui de type articulation rive Ouest et de l’appui glissant rive Est) sont reprises par des fondations profondes. Les charges verticales vers le haut (ancrage de la membrure côté rive Ouest) sont reprises par la réalisation d’un « massif poids » en béton armé.

❑ Fabrication et montage

Charpente métallique :
Les éléments principaux constitutifs de la passerelle ont été préfabriqués dans les ateliers d’Anmeco , à Anvers. La passerelle a été entièrement montée, puis découpée en 10 tronçons, transportés sur site par convois exceptionnels. Les V des garde corps étant déjà soudés sur la charpente. Les tronçons ont alors été remontés sur site, et la passerelle a été mise en place le 19 décembre 2011, grâce à une grue installée en rive Ouest. L’installation des rampes en rive Est a suivi, puis le platelage bois, et enfin les garde corps et l’éclairage.

Maître d’Ouvrage : Ville de METZ
Architecte mandataire : brigit de kosmi , espace
Bureau d’études : TERRELL (Z.Koszut,H.Grasmick,M.Cassagnes)
Paysagiste : ALLIOD paysages
OPC : Studio Hybride

Entreprises :
Charpente métallique : ANMECO
Garde corps : ANMECO
Gros OEuvre : SETHY
Fondations Micropieux : SIRCO
Electricité : BINI &cie
VRD -espaces verts : VPA

Bureau de Contrôle : APAVE
Coordonnateur SPS : SOCOTEC
Coût des travaux : 1 380 000 €TTC