Qu’est-ce que la réhabilitation des chaussées ?

La réhabilitation des chaussées est une intervention de réparation qui remplace une partie des couches structurelles d’une chaussée pour prolonger sa durée de vie.

En quoi cela consiste

La FAA définit la réhabilitation comme le remplacement d’une partie des couches structurelles de la chaussée (AC 150/5320-6G, section 4.3). Elle se situe entre l’entretien et la reconstruction. L’Administration fédérale des autoroutes des États-Unis (FHWA) emploie une définition voisine pour les routes. Elle définit la réhabilitation comme des améliorations structurelles qui prolongent la durée de vie d’une chaussée existante ou améliorent sa capacité portante.

Entretien, réhabilitation et reconstruction

• L’entretien protège la chaussée en l’état. Il comprend par exemple le scellement des fissures, les traitements de surface et le rescellement des joints. Les chaussées dont le PCI est supérieur à 70 sont candidates à l’entretien.
• La réhabilitation d’une chaussée souple consiste à retirer et remplacer une partie ou la totalité de la couche d’usure, souvent sous forme de fraisage et recouvrement. Sur une chaussée rigide, elle peut être la réparation ou le remplacement de jusqu’à 30 % des dalles isolées. Elle peut aussi être un recouvrement en enrobé ou en béton, ou un meulage au diamant.
• La reconstruction remplace les principaux éléments structurels. Pour une chaussée rigide, cela signifie plus de 30 % des dalles. Pour une chaussée souple, cela signifie toute couche structurelle située sous la couche de roulement.

La FAA indique que l’entretien opportun est toujours plus rentable qu’une réhabilitation d’une chaussée en état passable ou médiocre. Elle indique aussi que la réhabilitation est en général plus rentable que la reconstruction. Plus les travaux commencent tôt, plus le coût du projet est bas et plus le bénéfice à long terme est grand. L’état de la chaussée au moment du projet détermine la durée de vie fonctionnelle que les travaux ajoutent.

Ce qui la déclenche

La FAA donne le PCI à titre indicatif. Les chaussées dont le PCI est supérieur à 70 sont candidates à l’entretien. Celles dont le PCI est compris entre 55 et 70 sont candidates à la réhabilitation, et celles dont le PCI est inférieur à 55 à la reconstruction. Ces chiffres sont des limites relatives et non exactes. Un PCI inférieur à 55 peut tout de même justifier un recouvrement souple ou rigide, selon la dégradation qui cause cette valeur basse.

Un PCI n’est qu’une évaluation visuelle de la surface. Les ingénieurs doivent poursuivre l’investigation pour trouver la cause des dégradations. La FAA ajoute que de nombreuses chaussées se dégradent davantage sous l’effet de l’environnement que sous les charges structurelles.

D’autres raisons sont la rugosité, le frottement de surface, le drainage, les dégradations liées aux matériaux et les dommages structurels localisés. Un recouvrement structurel peut aussi devenir nécessaire lorsque le trafic des aéronefs change. Une analyse FAARFIELD de la structure existante indique si elle reste adéquate.

La FAA recommande d’agir tôt. Sa circulaire sur la gestion des chaussées situe le meilleur moment pour une réhabilitation majeure au point où la détérioration commence à s’accélérer. Elle indique aussi que préserver une chaussée en bon état coûte quatre à cinq fois moins cher que réhabiliter une chaussée en état passable ou médiocre. La même circulaire prévient qu’une chaussée ne donne aucun signe clair lorsqu’elle atteint ce point.

Réhabilitation d’une chaussée souple

La réhabilitation d’une chaussée souple consiste à retirer et remplacer une partie ou la totalité de la couche d’usure. Un fraisage et recouvrement apporte souvent une durée de vie fonctionnelle et structurelle supplémentaire importante. Un recouvrement peut être souple ou rigide.

Le moment de remplacer une couche d’usure souple dépend des facteurs suivants (AC 150/5320-6G, section 4.3) :

• la qualité initiale des matériaux et de la construction
• les conditions environnementales
• l’existence d’un entretien courant
• la nature du trafic par rapport au trafic de conception
• le type et l’ampleur des dégradations existantes

Étapes avant le recouvrement (AC 150/5320-6G, sections 4.6 et 4.10) :

• Retirez par fraisage l’enrobé altéré, effrité ou dégradé. Retirez toute la couche, ou laissez assez de matériau pour supporter le matériel de fraisage et la circulation de chantier.
• Réparez localement les zones défaillantes avec de l’enrobé à chaud neuf. Réparez d’abord une plateforme faible ou un drainage défectueux.
• Utilisez un fraisage de profil et une couche de nivellement pour réparer les ondulations, l’orniérage, les tassements et le ressuage.
• Réparez les fissures et les joints. Retirez la peinture, le caoutchouc et l’huile qui empêcheraient l’adhérence.
• Retirez toute couche de roulement drainante existante avant tout recouvrement.

Une réparation complète localisée des couches structurelles sous-jacentes peut être nécessaire avant le recouvrement.

Deux types de recouvrement existent pour une chaussée souple :

• Recouvrement structurel. FAARFIELD fixe l’épaisseur. Elle est d’au moins 3 in (75 mm).
• Recouvrement non structurel. Il rétablit le bombement, le profil longitudinal ou l’adhérence. Des épaisseurs minimales par couche le régissent, et aucun calcul d’épaisseur FAARFIELD n’est nécessaire. Si le fraisage laisse moins de 2 in de couche de roulement, la couche mince se délamine souvent sous la circulation de chantier.

Réhabilitation d’une chaussée rigide

Pour une chaussée en béton, la FAA donne trois options. Il s’agit de la réparation ou du remplacement de jusqu’à 30 % des dalles isolées, d’un recouvrement en enrobé ou en béton, et du meulage au diamant.

• Réparation de dalles. Une réparation pleine épaisseur retire complètement le béton endommagé. Les procédures de l’AC 150/5380-6C couvrent une cassure d’angle, une dalle partielle et une dalle complète. Une réparation pleine épaisseur à l’enrobé à chaud est provisoire, et une réparation durable doit suivre.
• Meulage au diamant. Une meuleuse restaure la couche d’usure et le profil de surface. L’AC 150/5380-6C la qualifie de technique de réhabilitation courante.
• Recouvrement en enrobé. L’épaisseur minimale est de 3 in (75 mm). Les recouvrements minces en enrobé peuvent provoquer ou aggraver la fissuration par réflexion, les éclatements, le glissement et l’orniérage.
• Recouvrement en béton non adhérent. Une couche de désolidarisation sépare le recouvrement de l’ancienne dalle, si bien que les deux dalles agissent indépendamment.
• Recouvrement en béton adhérent. Le recouvrement adhère à l’ancienne dalle et forme avec elle une seule dalle. Une approbation de la FAA est requise sur un projet financé par des fonds fédéraux. L’ancienne chaussée doit être en bon à excellent état. Ses défauts risquent davantage de se refléter à travers le recouvrement.

Un recouvrement a besoin d’une assise saine. Les chaussées rigides présentant des dégradations structurelles importantes ne sont en général pas candidates à un recouvrement. Une chaussée dont le SCI est inférieur à 80 n’est en général pas une candidate acceptable pour un recouvrement standard, car elle nécessite d’abord des réparations importantes. La rubblisation peut être un meilleur choix. Ce procédé brise les dalles pour supprimer leur action de dalle.

Avant un recouvrement sur une chaussée rigide, les fissures étroites ne demandent pas d’attention particulière, sauf si les dalles présentent un déplacement et une dénivellation. Des dalles basculantes ou à pompage peuvent nécessiter un coulis de remplissage des vides situés dessous. Des dalles brisées peuvent nécessiter un remplacement localisé avant le recouvrement.

Fissuration par réflexion et couches intercalaires

Les défauts de la surface ancienne se reflètent souvent à travers un recouvrement. Une couche intercalaire est un matériau placé entre l’ancienne chaussée et le recouvrement, destiné à ralentir ce phénomène. Il peut s’agir de géotextiles de renforcement, de grilles et de couches intercalaires à membrane absorbant les contraintes (SAMI). Une couche intercalaire ne dispense pas de colmater les fissures de l’ancienne chaussée. La FAA ne soutient pas une couche intercalaire, sauf si le rapport d’ingénierie montre pourquoi elle est justifiée et quel bénéfice elle apporte.

Comment les ingénieurs planifient les travaux

• Testez d’abord la chaussée existante. Les essais non destructifs peuvent montrer la rigidité de la fondation et le transfert de charge à travers les joints du béton.
• Réparez le drainage souterrain défectueux. Un recouvrement sur une chaussée au drainage médiocre donne en général de mauvais résultats.
• Concevez un recouvrement structurel pour une durée de vie de 20 ans. La FAA admet une durée plus courte, d’au moins 10 ans. Cela ne s’applique que si la chaussée a plus de 15 ans et que le but principal est fonctionnel.
• Préparez la surface. Réparez les zones défectueuses de l’ancienne surface, de l’assise et de la plateforme, car elles apparaissent souvent à travers le recouvrement.
• Comparez les options par une analyse du coût du cycle de vie. La période d’analyse doit inclure au moins une réhabilitation de chaque option. Pour les projets financés par des fonds fédéraux, le taux d’actualisation provient de la circulaire OMB A-94.
• Consignez la méthode, le calendrier et l’étendue des travaux dans le rapport de l’ingénieur.

Recouvrement d’une piste

L’Annexe 14 de l’OACI et les règles de l’EASA limitent la rampe provisoire entre l’ancienne et la nouvelle surface. Cela s’applique lorsqu’une piste retourne en service avant la fin du recouvrement. La pente est de 0,5 à 1,0 % pour les recouvrements d’une épaisseur allant jusqu’à 5 cm, et d’au plus 0,5 % pour les recouvrements plus épais. Les deux textes demandent aussi une marque d’axe de piste avant cette utilisation provisoire.

L’Annexe 14 recommande de réaliser le recouvrement depuis une extrémité de piste jusqu’à l’autre, de sorte que la plupart des opérations aériennes rencontrent une rampe descendante. Elle recommande aussi de recouvrir toute la largeur de piste à chaque session de travail. La surface finie doit rester au-dessus du niveau minimal de frottement.

Lien avec l’inspection des aérodromes

Les données d’état indiquent le moment où la réhabilitation devient nécessaire. Les aéroports soumis à des obligations fédérales doivent inspecter leurs chaussées en détail au moins une fois par an. Un relevé de PCI selon l’ASTM D5340 peut porter cet intervalle à trois ans. Un relevé de PCI montre l’état de surface. Il ne montre ni la cause des dégradations ni la résistance des couches situées dessous.

Après une réhabilitation, la PCR de la chaussée doit faire l’objet d’une nouvelle évaluation (AC 150/5335-5D). TarmacView planifie les vols de relevé des chaussées et capture les photos dès aujourd’hui. La détection des fissures et la notation des dégradations selon l’ASTM D5340 sont en cours de développement et proposées en accès anticipé.