Mode Opératoire Gros Œuvre : Coffrage, Ferraillage et Bétonnage, étape par étape :

Table de matière:

Les travaux de gros œuvre représentent les premières étapes majeures dans la construction d’un bâtiment. Ce mode opératoire propose une méthodologie complète couvrant le coffrage, le ferraillage, la préparation du béton ainsi que la mise en place des semelles de fondations. Chaque étape est essentielle pour garantir la solidité et la conformité des ouvrages.

1. Mode Opératoire Coffrage Bâtiment

Le coffrage est une structure temporaire conçue pour maintenir le béton en place pendant le processus de durcissement. Il doit être suffisamment résistant pour supporter la pression du béton frais ainsi que les charges externes.

1.1. Matériaux utilisés pour le coffrage

• Bois : Principalement le pin sylvestre (sapin rouge), qui est souvent utilisé pour sa facilité de manipulation.
• Autres matériaux : Métal et matériaux artificiels.

1.2. Rôle du coffrage

• Il définit la forme de l’ouvrage bétonné.
• Il supporte les charges de béton jusqu’à sa mise en place définitive.
• Il permet d’obtenir la texture de surface souhaitée pour le béton (lisse, brut, etc.).

1.3. Types d’éléments de coffrage

1. Peau de coffrage :
   • Constitue le contre-profil de la construction.
   • Donne l’aspect final de la surface extérieure du béton.
   • Peut être fabriquée en bois brut ou lisse avec des traitements de surface (produits de décoffrage).
2. Soutènement et contreventement :
   • Portent la peau de coffrage et assurent sa rigidité et sa stabilité.
   • Utilisation de clous et attaches limitées pour faciliter le réemploi des coffrages.

1.4. Contraintes du coffrage

• Doit résister au poids du béton armé (environ 2 500 kg/m³).
• Prendre en compte les surcharges (ouvriers, brouettes, etc.).
• Résister aux éléments naturels comme le vent et l’humidité.

1.5. Qualités essentielles des coffrages

• Rigidité et indéformabilité : Pour garantir que la forme du béton reste conforme.
• Étanchéité : Empêcher les fuites de laitance.
• Précision : Respecter les dimensions exactes (horizontalité et verticalité).
• Facilité de décoffrage : Pour permettre un réemploi des éléments.
• Coût modéré : Optimiser les matériaux tout en minimisant les pertes.

1.6. Dimensions standardisées des bois et clous pour coffrage

• Planches : 20/100 mm et 25/125 mm.
• Madriers : 63/150 mm et 63/175 mm.

1.7. Outils du coffreur

• Scies adaptées : Utilisez une scie à 9 dents pour le bois dur, et une à 11 dents pour le bois tendre.
• Autres outils : mètre pliant, marteau, et clous.

Les dents de la scie à refendre sont conçues pour évacuer facilement le bran de scie, réduisant ainsi les risques de coincement ou de repoussement de la lame pendant l’utilisation. Pour un sciage en long efficace, il est important de bien positionner votre pouce en début de coupe. Gardez-le bien élevé afin de guider la scie de manière précise et d’éviter toute blessure potentielle.

2. Mode Opératoire du Ferraillage

Opérations élémentaires du ferrailleur

2.1. Cisaillage de l’acier à béton

Le cisaillage consiste à couper l’acier selon les dimensions spécifiées sur le bordereau de cisaillage, à l’aide de cisailles à levier.

Outillage nécessaire :

• Mètre pliant
• Craie

Matériel utilisé :

• Banc de cisaillage
• Cisaille à levier

Matériaux de consommation :

• Barres d’acier lisse et HA de différents diamètres

Mode opératoire :

1. Prélever les barres d’acier nécessaires du stock et les transporter près des cisailles à levier.
2. Reporter les mesures exactes sur les barres à l’aide d’un mètre pliant et de la craie.
3. Positionner les barres entre les lames et effectuer le cisaillage.
4. Retirer les barres coupées des cisailles, les étiqueter et les stocker.

Notes :

• Les cisailles à levier peuvent couper plusieurs barres simultanément, selon leur puissance et le type d’acier.
• Pour faciliter le mesurage, marquer l’établi de cisaillage tous les 0,5 m avec une marque visuelle (coup de scie, barre, etc.).
• Lorsqu’un grand nombre de barres doivent être coupées à une longueur spécifique, cette longueur peut être indiquée sur l’établi à partir des lames par une ligne ou un blochet.

2.2. Pliage à la main

Le pliage des barres d’acier permet de façonner les armatures conformément aux besoins.

Outillage nécessaire :

• Griffes de différents diamètres
• Mètre pliant
• Craie

Matériel utilisé :

• Banc de pliage

2.3. Réalisation d’une équerre

1. Déterminer la longueur de coupe (lk) à l’aide de la formule : lk = (L + l) – 2,5 x Ø.
2. Cisailler les barres nécessaires.
3. Reporter la longueur de l’équerre sur l’établi de pliage à partir du centre de la cheville.
4. Placer la barre à plier sur cette mesure.
5. Positionner la griffe à environ 4 fois le diamètre de la barre, à partir du centre de la cheville.
6. Effectuer le pliage en un seul mouvement horizontal, en pliant légèrement au-delà de la perpendiculaire pour tenir compte de l’élasticité de l’acier.
7. Vérifier l’angle de la barre pliée à l’aide d’une équerre.

2.4. Réalisation d’une barre à deux crochets

1. Déterminer la longueur de coupe (lk) selon la formule suivante : lk = longueur projetée (lp) + 16 x Ø.
2. Cisailler les barres nécessaires.
3. Plier le premier crochet à chaque barre.
4. Indiquer la longueur projetée (lp) sur l’établi de pliage.
5. Positionner toutes les barres avec le premier crochet orienté vers le ferrailleur.
6. Plier le deuxième crochet en veillant à ce que le premier crochet reste contre la latte et que la barre ne glisse pas pendant le pliage.

2.5. Réalisation d’un étrier ouvert

1. Calculer la longueur de coupe selon la formule : lk = (2L + l) + 10 x Ø.
2. Cisailler les barres nécessaires.
3. Reporter les dimensions de l’étrier ouvert sur l’établi de pliage.
4. Plier un crochet à une extrémité de la barre.
5. Placer le crochet à la distance L pour réaliser la première équerre, puis plier.
6. Placer le second angle droit à la distance l, puis plier la seconde équerre.
7. Tourner l’étrier et plier le second crochet en suivant les repères pour garantir un pliage précis.

3. Préparation du béton/mortier : Méthodologie

3.1. Matières premières utilisées :

3.1.1. Ciment :

Le ciment est le liant principal utilisé pour lier des matériaux solides comme le sable, les graviers et les cailloux. Il est obtenu par la combinaison de divers oxydes (silice, alumine, oxyde de fer et chaux).

3.1.2. Sable :

Le sable joue un rôle crucial dans le mélange, car il aide à réduire le retrait et la fragilité du mortier causés par le liant.

Types de sables :

• Sable de rivière (ou fluvial) : Provient de rivières où il est dragué. Il se compose de grains durs et arrondis de tailles variées, souvent très pur car lavé naturellement par l’eau.
• Sable de carrière : Extrait des sablonnières, ce sable contient des particules d’argile, de limon et parfois des résidus organiques. Il est généralement moins pur que le sable de rivière.
• Sable de mer : Obtenu par dragage en mer, il provient des roches sous-marines ou des falaises érodées. Il est préférable de le rincer à l’eau douce pour éliminer les sels qui peuvent causer des efflorescences.
• Sable de feuille : Formé par le dépôt de grains fins sur les flancs de montagnes ou de collines, transporté par le vent. Ce sable est très fin, et en raison de sa structure, il crée beaucoup de vides et doit être mélangé à d’autres types de sables pour une utilisation optimale.

3.1.3. Graves :

Les graves sont des mélanges de sable et de graviers utilisés dans la préparation du béton pour renforcer la structure.

3.1.4. Préparation du mortier

Le mortier est un mélange homogène d’une matière inerte (le sable) et d’une matière active (le liant), avec une quantité d’eau précise pour obtenir une consistance adéquate.

3.2. Méthode de fabrication :

3.2.1. Fabrication manuelle :

1. Mélangez à sec le sable et le liant à l’aide d’une pelle, jusqu’à ce que le mélange soit uniforme.
2. Formez une cuvette au centre du mélange pour y verser l’eau de gâchage.
3. Ajoutez progressivement l’eau en humectant la masse, puis malaxez avec soin à l’aide d’un robot à mortier ou à la pelle.

Points essentiels :

• Le mélange à sec doit être fait avec soin pour que le liant soit bien réparti.
• Ajoutez l’eau progressivement et par petites quantités pour garantir un bon mélange. Il est plus facile d’ajouter de l’eau que d’en retirer.

3.2.2. Fabrication à la bétonnière :

L’utilisation d’une bétonnière permet un mélange plus rapide et moins pénible que la méthode manuelle.

Certaines bétonnières nécessitent un mélange sec préalable avant d’ajouter l’eau dans le tambour mélangeur. D’autres modèles permettent d’introduire tous les éléments (sable, liant, eau) en une seule fois dans le tambour ou la benne. Le processus de mélange ne dure que quelques minutes, ce qui rend cette méthode beaucoup plus efficace.

3.3. Dosage

Le dosage des composants (ciment, sable, eau) doit être précis pour garantir une solidité et une durabilité optimale du mortier ou du béton préparé. Il est recommandé de suivre les prescriptions techniques spécifiques à chaque type de construction.

4. Mode Opératoire Semelles de Fondations

4.1. Définitions clés :

Fondation : Ce terme, souvent utilisé au pluriel, désigne l’ensemble des ouvrages enterrés sur lesquels repose une construction. Les fondations garantissent la stabilité du bâtiment en transmettant le poids total de l’ouvrage au sol de manière à assurer une répartition uniforme et une assise parfaite. On distingue deux principaux types de fondations en fonction de leur profondeur :

Le soubassement : C’est la portion de mur construite sur les semelles de fondation, réalisée en béton banché ou en blocs de béton de gravillons. Le soubassement est soit totalement, soit partiellement enterré.

Fondations superficielles (ou fondations ordinaires) : Elles sont utilisées lorsque le bon sol est proche de la surface. Ce type de fondation comprend plusieurs éléments, notamment les semelles, les longrines, et les plots.

La semelle : C’est l’élément de fondation réalisé en béton, armé ou non, qui reçoit les charges du bâtiment.

Béton de propreté : C’est une couche de béton maigre, faiblement dosée en ciment, placée au fond de la fouille. Une fois durci, il protège le béton des semelles de fondations contre les souillures dues aux matières terreuses et végétales.

Fondations profondes : Elles sont employées lorsque le bon sol se trouve à une plus grande profondeur. Ce type de fondation inclut des systèmes par puits ou par pieux.

4.2. Types de semelles

1. Semelle filante (ou semelle continue) :

Elle est située sous tous les murs porteurs et peut être renforcée par des armatures lorsque les charges à supporter sont importantes.

2. Semelle isolée :

Ce type de semelle est utilisé sous des poteaux ou des colonnes pour supporter des charges ponctuelles. Elle est généralement de forme carrée, rectangulaire ou circulaire, et est dimensionnée en fonction des charges appliquées et des caractéristiques du sol.

3. Semelle combinée :

La semelle combinée est utilisée lorsqu’un poteau se trouve près d’une limite de propriété ou d’une zone où il n’est pas possible de répartir la charge symétriquement. Dans ce cas, deux ou plusieurs poteaux partagent une même semelle pour répartir la charge uniformément sur le sol.

4. Semelle radier (ou radier général) :

Le radier est une fondation continue qui couvre toute la surface du bâtiment. Il est utilisé dans les cas où le sol est très faible ou si les charges du bâtiment sont réparties sur toute la surface, comme pour les grands bâtiments ou les sols compressibles. Le radier permet de répartir les charges de manière uniforme sur une grande surface.

5. Semelle de type « longrine » :

Les longrines sont des poutres généralement en béton armé placées sur des semelles isolées pour relier des poteaux entre eux. Elles permettent de répartir les charges linéaires des murs ou autres éléments structuraux.

6. Semelle sur pieux :

Ce type de semelle est utilisé lorsqu’il est nécessaire de transférer les charges du bâtiment à un sol de meilleure qualité situé à une plus grande profondeur. Les pieux, en béton ou en acier, sont enfoncés profondément dans le sol, et la semelle repose ensuite sur ces pieux pour assurer la stabilité.

5. Méthodologie pour la Réalisation des Ouvrages en Béton

5.1. Bétonnage par temps froid

• Interdit sous une température de -5°C.
• Les armatures doivent être débarrassées de la glace avant utilisation.

5.2. Bétonnage par temps chaud

• Par temps chaud, il est préférable de travailler tôt le matin ou en fin d’après-midi pour éviter la surchauffe du béton. La température du béton ne doit pas dépasser 25°C.

5.3. Vibration du béton

• Des vibreurs sont utilisés pour garantir l’homogénéité du béton, particulièrement dans les zones de grande épaisseur.

A retenir : L’importance des Modes Opératoires dans les Travaux de Gros Œuvres

Les modes opératoires sont indispensables pour garantir la bonne exécution des travaux de gros œuvre, en respectant les normes de sécurité et de qualité. Ces procédures permettent non seulement d’assurer la solidité des ouvrages, mais également de minimiser les erreurs et de respecter les délais de réalisation.