Pont suspendu : construction et exemple

Lorsque vous pensez à un pont suspendu, vous imaginez probablement un petit pont suspendu de manière précaire au-dessus d’un vaste canyon, permettant aux voyageurs et aux touristes de passer d’un côté à l’autre. Si vous avez déjà traversé un pont suspendu, vous savez à quel point il peut trembler et osciller sous votre poids. Cette caractéristique est appréciée par les touristes les plus courageux, mais c’est aussi la raison pour laquelle de nombreuses personnes ont peur de les traverser.

S’il s’agit là de notre relation personnelle avec ce que nous considérons souvent comme des ponts suspendus, ces derniers appartiennent à une catégorie bien plus large que ce que nous leur attribuons. Saviez-vous, par exemple, que le Golden Gate Bridge, qui est peut-être le pont le plus célèbre du monde, est un pont suspendu ? Il en va de même pour le Tower Bridge de Londres, le Brooklyn Bridge de New York et bien d’autres ponts parmi les plus emblématiques du monde. Pourtant, nous n’avons jamais peur de les traverser en voiture ou à pied, bien qu’ils soient conçus de la même manière que de nombreux ponts suspendus que vous pourriez craindre de traverser lors d’une randonnée.

🌉 Caractéristique	📝 Description
🏗 Structure	Plate-forme suspendue à des câbles principaux fixés à des tours et ancrés au sol.
✅ Avantages	Économiques à construire, couvrent de longues portées, peu d’accès sous le pont nécessaire.
❌ Inconvénients	Limitation de poids, marge d’erreur faible, travaux de fondation importants dans certains cas.
🌍 Exemples célèbres	Golden Gate Bridge (USA), Tower Bridge (Londres), Brooklyn Bridge (New York).
🚶 Utilisation	Traversée de grandes étendues d’eau ou de vallées, souvent pour le trafic routier ou piétonnier.
🔒 Sécurité	Conçus pour être sûrs et résister à des charges lourdes et à des conditions météorologiques sévères.
🌱 Impact environnemental	Relativement faible grâce à moins de matériaux nécessaires et moins de perturbation des écosystèmes sous-jacents.

Qu’est-ce qu’un pont suspendu ?

Un pont suspendu est un type particulier de pont dont la plate-forme, généralement une route, est suspendue à de petits câbles verticaux appelés suspentes. À leur tour, ces suspensions sont reliées à des câbles beaucoup plus gros qui sont fixés à des tours situées de part et d’autre du tablier et qui sont ancrées au sol.

La description ci-dessus correspond à un pont suspendu qui sert de route ou de passage pour les véhicules, comme les célèbres ponts dont nous avons parlé, mais il existe des modèles beaucoup plus simples conçus pour les piétons, les amoureux de la nature et les touristes dans les régions montagneuses telles que Golden, en Colombie-Britannique, et Canon City, au Colorado.

Comment fonctionnent les ponts suspendus ?

Les ponts suspendus destinés aux piétons et aux randonneurs n’ont pas de tours massives comme les ponts bien connus destinés aux véhicules dont nous avons parlé précédemment. Ces structures populaires auprès des touristes sont généralement des chemins étroits en bois, avec des bretelles reliant le pont aux câbles qui font office de garde-corps pour ceux qui traversent le pont.

Ces câbles sont successivement attachés à des « ancres » de 1 à 2m de haut de chaque côté. Connus pour leur instabilité apparente, les ponts suspendus simples sont appréciés par de nombreux touristes, mais ils ne peuvent pas supporter la charge de leurs homologues plus complexes.

D’ailleurs, comment un pont construit avec si peu de soutien en dessous, voire aucun, peut-il supporter des poids aussi ahurissants que les 64 000 kg/m³ que peut supporter le Golden Gate Bridge ? C’est ce qui fait de ces structures majestueuses une prouesse d’ingénierie moderne si impressionnante.

Contrairement aux pont à poutres, les ponts suspendus sont construits de manière à ce que les forces de compression du poids appliqué au tablier soient transférées, par l’intermédiaire des suspensions, aux gros câbles qui courent entre les tours. La force suit alors les câbles à travers les tours et est transmise au sol. 

Chaque élément du pont joue un rôle important. Sans ancrages solides, le poids des câbles entraînerait les tours vers l’intérieur, ce qui les ferait s’effondrer sur le pont. Les tours sont nécessaires pour faire passer le poids dans les câbles et dans le sol. Les câbles et les suspentes doivent être capables de supporter la totalité de la charge appliquée au pont, faute de quoi l’un d’eux pourrait se rompre et le pont s’effondrerait dans l’eau ou la vallée en contrebas.

Avantages et inconvénients des ponts suspendus

Vous vous demandez peut-être quel est l’intérêt d’un pont suspendu ? N’existe-t-il pas d’autres types de ponts qui rempliraient la même fonction ? Les ponts suspendus présentent de nombreux avantages et inconvénients, mais concentrons-nous sur les trois principaux de chaque catégorie :

Avantages

1. Les ponts suspendus sont relativement bon marché.

Le premier avantage de ces structures est qu’elles sont économiques à construire. N’ayant pas besoin d’autant de supports que d’autres types de ponts, les ponts suspendus ne nécessitent qu’une quantité minimale de fournitures pour réaliser le travail.

2. Ils peuvent couvrir de longues portées.

Un autre avantage majeur de ce type de pont est qu’il peut facilement couvrir de longues distances, même jusqu’à 2 133 mètres. Cet avantage découle de la conception d’un pont suspendu. Que ce soit sur 22, 220 ou 2200 mètres, les mécanismes de soutien peuvent rester inchangés sans compromettre l’efficacité du pont. 

Le pont Akashi-Kaikyo, au Japon, en est un excellent exemple : sa portée centrale entre deux tours est de 2 000 mètres. Le plus long pont suspendu du monde est le pont de Çanakkale (1915) en Turquie. Inauguré en 2022 après cinq ans de construction, il s’agit du deuxième pont le plus haut de Turquie et, en incluant les approches et la travée principale, il atteint une longueur totale de 3 563 mètres.

3. La construction nécessite peu d’accès sous le pont.

Comme pour les ponts en arc, l’un des principaux avantages des ponts suspendus est qu’après l’installation des premiers câbles temporaires, la construction de la structure ne nécessite que très peu d’accès par le bas. C’est un avantage pour plusieurs raisons : tout d’abord, comme la plupart des ponts suspendus sont construits au-dessus de l’eau, la voie d’eau peut rester ouverte pendant les travaux. Particulièrement important dans les villes portuaires, la construction de ce type de pont n’interfère pas trop avec le trafic maritime entrant et sortant du port.  

Inconvénients

1. Les ponts suspendus ne peuvent pas supporter autant de poids que les autres ponts.

La conception du pont suspendu, bien qu’il soit idéal pour couvrir de longues distances, a une limite au poids qu’il peut supporter. Lorsque des objets lourds traversent le pont, le poids de l’objet ne peut jamais dépasser la limite de poids d’un seul câble, faute de quoi la structure entière serait en danger. Pour cette raison, si un pont doit résister à des charges très lourdes, comme le trafic ferroviaire, il est préférable d’utiliser une autre conception.

2. Très peu de marge d’erreur.

Comme mentionné ci-dessus, le poids du trafic sur le pont ne peut jamais dépasser la limite de poids d’un seul câble. En 2011, l’effondrement du pont Kutai Kertanegara en Indonésie a montré les risques d’une marge d’erreur aussi faible. Cette catastrophe a été causée par des défauts d’ingénierie qui ont permis aux contraintes exercées sur le pont de rompre un seul câble de soutien, entraînant l’un des pires effondrements de pont du 21e siècle. Au moins 20 personnes ont été tuées et de nombreuses autres ont été blessées lorsque le pont de 710 mètres de long s’est effondré sur la rivière en contrebas. 

3. Ils peuvent nécessiter d’importants travaux de fondation.

Si la construction a lieu dans une zone où le sol est très mou, un pont suspendu peut nécessiter beaucoup de temps et d’efforts pour construire les fondations et les ancrages de la structure. Les ancrages sont d’une importance vitale pour la réussite du pont, et ils devront être fortement renforcés pour éviter qu’ils ne s’enfoncent davantage dans le sol au fil du temps.

Quand le premier pont suspendu a-t-il été construit ?

Le premier pont suspendu moderne a été construit entre 1819 et 1826, pour relier le Pays de Galles et Anglesey en Grande-Bretagne. Conçu par l’ingénieur civil et architecte écossais Thomas Telford, le pont de Menai s’élève à environ 30 m au-dessus de l’eau, est soutenu par seize énormes chaînes et s’étend sur 176 mètres.

Bien que l’on attribue à Telford la conception du premier pont suspendu moderne, il est arrivé 400 ans en retard. Les premiers ponts suspendus sont attribués à la civilisation inca et remontent aux années 1400. Les ponts étaient construits avec de l’herbe tressée en faisceaux, et chaque câble était remplacé chaque année par les villageois locaux. Comme vous pouvez l’imaginer, la réparation de ces ponts était très dangereuse. Sans véritable équipement, ces villageois devaient rester sur le pont pour remplacer les câbles, et ces « réparateurs » risquaient souvent la mort.

Comment les ponts suspendus sont-ils construits ?

La construction des ponts suspendus commence le plus souvent aux deux extrémités par les ancrages. Dans le cas du Golden Gate Bridge, des blocs de béton géants pesant chacun 60 000 tonnes ont été enfoncés dans le sol pour servir d’ancrage aux futurs câbles du pont.

Après les ancres viennent les tours. Pour construire ces structures massives au-dessus de l’eau qui coule en dessous, les ouvriers utilisent des caissons. Un caisson est une grande chambre étanche qui est enfoncée au fond d’une étendue d’eau pour servir de fondation à des projets de construction. Lors de la construction du pont de Brooklyn, des caissons ont été descendus puis remplis de béton pour servir de base aux tours qui atteignent 85 métres au-dessus de la surface de l’eau. Des piliers temporaires peuvent également être construits pour faciliter l’accès des ouvriers aux tours.

Les tours sont le plus souvent construites en acier ou en béton armé, et ces deux matériaux ont été régulièrement utilisés pour de nombreux ponts suspendus parmi les plus célèbres au monde. Pour revenir à l’exemple du Golden Gate, les célèbres tours ont été construites en acier pur. Après la construction des fondations sous-marines, des blocs de béton géants ont été ajoutés à la base de la tour. Ces blocs devaient servir à la fois de fondation et de protection de la tour en cas de collision avec des bateaux de navigation.

La construction proprement dite des tours nécessite de soulever des sections d’acier ou de béton et de les mettre en place. Dans le cas du Tower Bridge, quatre pièces de béton ont été soulevées les unes au-dessus des autres et posées sur d’énormes dalles de granit. Les dalles ont été recouvertes d’une toile spécialement préparée pour faciliter la mise en place du béton, et les tours ont été fixées à leurs fondations à l’aide de très gros boulons intégrés aux piliers.

Installation des câbles d’un pont suspendu

Les câbles des ponts suspendus sont rarement des fils individuels qui s’étendent sur toute la longueur du pont. Au contraire, des milliers de câbles sont torsadés ensemble pour créer le produit fini. Les 27 000 pièces individuelles qui ont été torsadées ensemble pour former les 128747,52 km de câbles du Golden Gate Bridge en sont un exemple. C’est assez pour faire 3,5 fois le tour de la terre !

Pour mettre les câbles en place, des navires sont souvent utilisés pour les étendre sur la voie navigable, où des grues peuvent ensuite soulever les câbles et les attacher au sommet des tours. Après la fixation initiale, les équipes doivent ensuite enrouler d’autres fils autour de ces câbles principaux, les renforçant jusqu’à ce qu’ils soient capables de supporter le poids nécessaire au pont.

À partir de ces câbles principaux, les suspentes sont ensuite descendues pour soutenir le pont. Les équipes fixent des fermes et des poutres aux suspentes, ce qui crée les fondations du type de pont qui sera construit, le plus souvent une chaussée. Le béton est ensuite coulé sur les fondations pour construire le chemin qui traverse le pont.

Le mot de la fin

Les ponts suspendus comptent parmi les structures les plus majestueuses, les plus emblématiques et les plus impressionnantes du monde actuel. Véritables prouesses d’ingénierie, ces magnifiques ponts sont devenus célèbres en Chine, au Japon, au Canada, au Royaume-Uni et en Amérique, entre autres, à la fois pour leur capacité à transporter des véhicules et pour les expériences extraordinaires qu’ils permettent de vivre dans la nature, même si elles peuvent être effrayantes.

Que devrions-nous donc ressentir en les voyant ? Que pouvons-nous tirer des conceptions de quelques-uns des plus grands ingénieurs de notre époque ? La réponse est simple : l’inspiration. L’inspiration que nous pouvons construire des choses jusqu’alors inconnues. L’inspiration que nous pouvons franchir des fossés qui étaient autrefois considérés comme trop vastes pour être franchis. 

Les ponts suspendus nous montrent que nous pouvons faire ce qui semble impossible. Soyez donc créatifs, résolvez les problèmes et acceptez de nouveaux défis, car peut-être, juste peut-être, ce projet impossible que vous avez est possible depuis le début.

FAQ sur les ponts suspendus