Stade olympique d'Athènes :
contrôle non intrusif d'éléments structurels en service 2009/02.05

La portance et la stabilité de la superstructure du stade olympique d'Athènes est assurée par un ensemble de 232 câbles d'acier de haubanage. Quatre ans après sa rénovation, ce stade a fait l'objet d'un contrôle non destructif, en vue de vérifier l'état de tension de chaque hauban.
Fig. 1 Le stade olympique d'Athènes rénové en 2004 en vue des Jeux olympiques.
Fig. 1 Le stade olympique d'Athènes rénové en 2004 en vue des Jeux olympiques.

1. Nature de l'étude

La méthode consiste à déterminer expérimentalement la fréquence du mode vibratoire fondamental de chaque câble. Un calcul simple basé sur la longueur et le poids au mètre courant du câble donne son état de tension. L'évolution dans le temps de cette tension permet en outre de contrôler l'état de l'ensemble de l'édifice et sa stabilité.

2. Confrontation avec les valeurs prévues lors de la conception du projet

Nous avons pu comparer les tensions actuelles avec les valeurs théoriques calculées au moment de la conception du projet de rénovation, vérification qui s'est avérée rassurante pour les exploitants. En effet, ce genre de vérification non intrusive renseigne sur l'état actuel de la structure et sur l'évolution de son état de tension dans le temps.

Fig. 2 Différence entre la tension théorique et la tension réelle des 32 câbles de portance principaux.
Pour les câbles de portance principaux de forte section (100 mm de diamètre), le graphe de corrélation présenté à la figure 2 donne une idée de la différence entre les tensions théoriques initiales et les tensions observées actuellement : la diagonale indique un accord parfait entre valeurs théoriques et valeurs mesurées. On a mis ainsi en évidence que les tensions effectives sont de 20 % supérieures aux tensions théoriques.

C'est un grand avantage que d'avoir l'opportunité d'effectuer de tels essais sur des éléments structurels en service et ce, pour trois raisons :

  • les auteurs du projet peuvent corroborer leurs calculs de dimensionnement
  • les exploitants actuels des infrastructures peuvent évaluer les aspects de sécurité
  • la quantification du vieillissement après quatre ans, combinée à un équipement local et permanent permet d'évaluer l'évolution à moyen terme.

3. Conclusions et perspectives

La nature de ces essais, par essence non intrusive et non destructrice, permet de contrôler l'évolution dans le temps de l'état de santé de la structure. Les autorités locales auront à décider entre une périodicité de contrôle de l'ordre d'un an ou de six mois.

Une autre option intéressante consiste à nantir plusieurs câbles de systèmes de mesure de déplacement (capteurs à fibre optique) dotés d'un monitoring permanent. Celui-ci permettra d'établir de manière chiffrée une évolution à moyen et même long terme, en se basant sur les mesures de la campagne d'essais réalisée.

Le travail de conception et de dimensionnement d'éléments structurels est, par définition, un travail théorique rarement vérifié, parce que difficilement vérifiable au stade de la réalisation finale. L'on a pu donner ici aux différents intervenants (architecte, bureau d'étude et exploitants) un outil de réception et de vérification de l'état de la structure, y compris de ses aspects évolutifs.

Article complet



L. Vandenplas, ir., development engineer, FOS & S BVBA
V. Whenham, ir., chef de projet, laboratoire 'Géotechnique', CSTC
Chr. Mertens, ir., chef de projet, division 'Acoustique', CSTC