Face au Stade de France (Seine-Saint-Denis), l'architecture d'un nouvel équipement sportif pourrait, dès l'été 2024, devenir aussi emblématique que celle de son illustre voisin. A pied d'œuvre, les compagnons de Bouygues Bâtiment Ile-de-France et du charpentier Mathis tissent le cocon qui abritera la halle bassin du futur centre aquatique olympique. Souhaité en bois par la métropole du Grand Paris pour respecter ses engagements environnementaux, l'ouvrage repousse les limites constructives habituelles. « Jamais ce matériau n'a été mis en tension sur une telle portée », selon Mathieu Tommy-Martin, responsable du chantier pour Bouygues Bâtiment Ile-de-France. De fait, la toiture concave de l'édifice sera structurée par des catènes de 90 m de portée. « Cette forme et cette typologie de structure, usuellement associées à l'acier, sont ici avantageusement réalisées en bois », poursuit le responsable.
Ces poutres longilignes reposent sur les façades nord et sud de l'édifice, dont les murs à ossature bois, qui doivent reprendre des charges conséquentes, comportent 20 méga poteaux inclinés, maintenus par autant de tirants d'acier. Cette structure se prolonge par d'épais piliers obliques en béton, qui traversent sur une hauteur de 12 m le socle en béton qui forme le R + 2 de l'édifice.
Ces efforts colossaux sont repris en sous-œuvre. C'est pourquoi, côté fondations, 40 imposants massifs de béton dits « tripodes » ont été réalisés. Chacun de ces prismes triangulaires de 3,1 m pour 1,5 m de hauteur est fondé sur trois pieux qui descendent encore 20 m plus en profondeur. La moitié d'entre eux reprend déjà les charges en compression, quand l'autre moitié reprendra bientôt les efforts de traction.
Quand le bois prend appui sur le béton. Une fois les fondations et le socle de béton achevés, au mois d'avril dernier, les charpentiers ont pu s'atteler à la mise en œuvre de la coque de la charpente et de ses 2 300 m3 de bois. Pour ce faire, il a d'abord fallu poser les 20 pièces d'appuis métalliques, pesant 1 t chacune, qui assurent l'interface entre les poteaux de béton et ceux en bois. « Nous avons dû gérer au millimètre près les tolérances entre les matériaux, d'où des relevés précis, mesurés et vérifiés par trois géomètres différents », souligne Mathieu Tommy-Martin.
Une fois l'emplacement validé, les énormes poteaux de bois de 22 m de long et de 23 t devaient être levés à l'aide de deux grues. « Une opération délicate en elle-même, car la charge en tête pesait déjà 4,5 t du fait des ferrures et de leurs tirants. Cette répartition inégale du poids risquait d'entraîner la rupture du bois », se rappelle Emmanuel Deline, directeur de la division structure chez Mathis. Pour éviter cet écueil, « nous avons simulé l'opération avec un élément de 2 m de haut dont le centre de gravité était représentatif pour vérifier son comportement et valider notre méthode », explique-t-il. Une fois en place, leurs tirants d'acier ont été stabilisés provisoirement au moyen de bracons pour éviter le flambement. Sur ce point, Mathieu Tommy-Martin a pu constater que « l'étude de huit phases provisoires correspondant aux différentes étapes de mise en œuvre a nécessité de nombreux calculs. Ces phases apportent des contraintes plus importantes que celle définitive. »
Trois morceaux de 30 m. Les ossatures secondaires des murs inclinés ont ensuite été installées au fur à mesure, ainsi que les poutres de rives parées de leurs fourreaux métalliques, prêtes à recevoir les catènes. Chacune de ces poutres concaves, de 90 m de long pour seulement 55 cm de haut et 20 cm d'épaisseur, a été installée en trois morceaux de 30 m. Quelque 270 éléments ont ainsi été assemblés un à un, au rythme d'une dizaine par jour, à commencer par les pièces latérales posées sur des échafaudages, puis par les éléments centraux.
Désormais, les équipes entrent dans une phase critique du chantier : la mise en tension progressive de la structure qui travaillait jusqu'alors en compression. « Nous allons descendre nos étaiements de 20 cm pour commencer et observer le comportement de la charpente, explique Emmanuel Deline. Dans le même temps, nous la chargerons avec son voligeage, ses bacs aciers et le complexe d'étanchéité. Au bout d'une semaine, nous comparerons la théorie avec la pratique. La déformée sur la catène centrale ne devra pas excéder 1,5 cm, conformément aux calculs aux éléments finis. »
