Inspections de ponts de haute technologie

L'effondrement tragique total et instantané du pont routier de l'Interstate 35 à Minneapolis devrait nous obliger, en tant que nation, à réévaluer soigneusement les méthodes que nous utilisons pour inspecter et réparer notre infrastructure.

La détérioration des matériaux, la fatigue, les vibrations, les effets de charges et de surcharges soutenues, les problèmes liés à l'intégrité des fondations, les faiblesses de conception peuvent tous être parmi les facteurs qui ont contribué à l'effondrement de Minneapolis. Malheureusement, ce pont a peut-être été inspecté ces dernières années, mais les technologies conventionnelles couramment utilisées pour de telles inspections ne sont généralement pas à la hauteur. De nombreuses inspections sont effectuées simplement à l'œil nu ou par des méthodes très simples, telles que le cliquetis de la surface du pont avec un marteau.

Nous pouvons parvenir à une évaluation plus définitive du comportement et de la sécurité des matériaux et de la structure des ponts grâce à l'utilisation de méthodes d'essais non destructifs systématiques et efficaces qui existent déjà.

La plupart des autoroutes et des ponts routiers du pays ont été construits dans les années 1950; nos ponts de chemin de fer ont près d'un siècle. En effet, bon nombre de ces structures peuvent être dans un état critique parce que nous les soumettons à des charges de trafic et à des vibrations supérieures à leur capacité de conception et à leur durée de vie initiales. Les véhicules d'aujourd'hui sont souvent beaucoup plus lourds que leurs homologues du milieu du siècle.

Le béton et l'acier, les matériaux les plus couramment utilisés dans nos infrastructures, se dégradent naturellement avec le temps. Les mécanismes de gel et de dégel utilisés pendant les hivers rigoureux sont particulièrement préjudiciables au béton, tout comme les conditions chaudes et humides et l'application de sel pour faire fondre la glace hivernale. Ces dernières conditions peuvent conduire à la corrosion de l'acier utilisé pour renforcer le béton, ce qui augmente le volume de l'acier. Le volume élargi entraîne une contrainte interne sur la structure et peut entraîner une défaillance du matériau ou de l'ensemble du système structurel. Les colonnes (piliers), le système de tablier et les joints d'une structure de pont sont tous affectés.

Des recherches ont été menées sur des concepts avancés et des techniques de laboratoire pour les essais non destructifs utilisant, par exemple, le radar, la thermographie infrarouge et les méthodes acoustiques, mais ces développements n'ont généralement pas été menés jusqu'à la phase de mise en œuvre pour produire des appareils portables applicables sur le terrain. Les outils de haute technologie et non destructifs actuellement disponibles pour l'inspection des infrastructures n'ont pas été adoptés par l'industrie de la construction pour une utilisation généralisée et systématique.

Nous devons soigneusement évaluer et mettre en œuvre dans nos pratiques d'ingénierie et de gestion les méthodes de haute technologie déjà existantes pour surveiller et tester les ponts et autres structures, et nous devons encourager le développement de nouvelles technologies au besoin.

Nous devrions développer des spécifications sur le terrain pour les technologies d'essais et de surveillance non destructifs et exiger que l'industrie de la construction adopte l'utilisation de ces technologies. Les autorités publiques responsables de nos infrastructures devraient programmer des inspections systématiques, exiger des niveaux prédéterminés de fiabilité structurelle et exiger un dépistage rapide et des enquêtes détaillées. Un processus d'inspection systématique de haute technologie de ce type nous permettrait d'évaluer l'état des ponts et autres structures, et de les prioriser pour la réparation, la modernisation et la mise à niveau. Les décisions concernant les options de réparation, de mise à niveau, de mise en œuvre d'une solution temporaire ou de construction d'une nouvelle structure doivent être prises par des ingénieurs qualifiés et fondées sur des faits scientifiques et un bon jugement technique, en tenant compte des ressources monétaires disponibles.

Enfin, nous devrions intégrer dans notre programme d'études d'ingénierie la science de la détérioration des matériaux, des méthodes de développement de technologies avancées pour l'évaluation et la réparation des infrastructures, et la conception de matériaux nouveaux et innovants pour les applications d'infrastructure. Et nous devons insister sur le fait que la formation continue des ingénieurs en exercice et du personnel de gestion dans ce domaine est essentielle.

Il est possible d'éviter une autre tragédie comme celle de Minneapolis, mais seulement si nous agissons rapidement pour effectuer des inspections rapides et approfondies qui utilisent des appareils de haute technologie développés pour la tâche.

Oral Buyukozturk est professeur de génie civil et environnemental au Massachusetts Institute of Technology.

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