Pont à poutres en porte-à-faux

Un pont à poutres en porte-à-faux ou plus simplement pont cantilever (de l’anglais pour « porte-à-faux ») est un pont dont le tablier est constitué de poutres construites en porte-à-faux (ou, autrement dit, "en console" ou bien "par encorbellements successifs").

Le pont de Québec.

Ce mode de construction a répondu à plusieurs contraintes pour construire un pont :

• franchir un obstacle, comme une rivière, ne permettant pas d'utiliser de cintre ni d'échafaudages s'appuyant au sol lors de la construction pour en limiter le coût de construction, et limiter les risques en cas de crues ;
• assurer la continuité d'un pont de plusieurs travées, pour limiter sa déformation dans le cas d'une construction métallique en treillis soumise à des charges lourdes dans le cas de ponts ferroviaires.

On trouve un dessin de pont construit en porte-à-faux dans le carnet de Villard de Honnecourt.

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  Page du carnet de Villard de Honnecourt
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  Interprétation du croquis par Eugène Viollet-le-Duc
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  Pont construit en troncs d'arbre sur la rivière Kunar, au Pakistan

L'intérêt d'une poutre continue avait été démontrée au début du XIX^e siècle mais il était nécessaire de trouver une solution pour résoudre deux problèmes :

• comment reprendre les effets des dilatations dues aux variations de température tout en assurant la reprise des efforts longitudinaux et transversaux,
• comment assurer la résistance de l'ouvrage en cas de tassement d'un des appuis.

Schéma de la poutre en treillis du pont ferroviaire d'Hassfurt.

Le premier pont en porte-à-faux moderne a été inventé par Heinrich Gerber pour la construction du pont ferroviaire de Hassfurt, en 1866-1867. Il a breveté ce type de pont à poutre en treillis appelée poutre Gerber en 1866.

Il s'agit d'une superstructure à piles bi-articulées dont les travées latérales sont en porte-à-faux. Une travée centrale peut venir se poser sur les extrémités en porte-à-faux. Ce type de pont en porte-à-faux a une structure non continue mais en plaçant les articulations aux points de moments de flexion nuls sous chargement de poids propre on retrouvait dans la structure une répartition des sollicitations identiques à celles d'un pont continu.

Le plus long de ces ponts est celui du pont de Forth avec une longueur totale de 2 529 m. Le pont avec la travée la plus longue est celui de Québec avec une travée longue de 549 mètres, suivi de près par le pont du Forth constitué de deux travées de 521 m.

Le pont du Forth.

Un pont peut être construit en porte-à-faux ou en encorbellement pour éviter les appuis d'un cintre complexe ou dans une zone difficile d'accès ou présentant des risques, mais cette disposition de la structure est provisoire et cesse après le clavage de la travée.

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  Construction en encorbellement des arches du pont Eads au-dessus du Mississippi
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  Viaduc de Garabit : construction en encorbellement de l'arc
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  Doublement du pont du Cadre Noir de Saumur - Un fléau construit en encorbellement symétrique