Les grands aménagements du centre-ville de Rennes ont commencé au XVIIIe siècle, avec comme enjeu de développement urbain la connexion entre la ville haute et la ville basse. Le XIXe siècle aura été marqué par l’édification de murs de quai en maçonnerie, construits pour canaliser la Vilaine et assainir la ville. Le cours d’eau a ainsi été rétréci à une largeur limitée à 25 mètres ; les berges et les crues ont été maîtrisées, et la navigation a progressivement réduit avec le temps.
Si des ouvrages de franchissement existaient déjà avant la canalisation de la Vilaine, la construction de ponts a été facilitée sur une largeur devenue modeste, et fondés sur des terrains mis à l’abri des aléas, jusqu’à permettre une large couverture du fleuve (11 000 m2). Aujourd’hui, les structures assurant le franchissement du centre-ville de Rennes constituent un patrimoine extrêmement varié : ponts en maçonneries de pierre, emploi de procédés innovants et brevetés (système Hennebique) en arcs béton au début du XXe siècle, reconstruction dans l’urgence de l’après Seconde Guerre mondiale, standardisation et grands rendements de la production en béton armé des ouvrages des années 1960, jusqu’à la passerelle piétonne métallique, légère et contemporaine.
Par le prisme des études d’ingénierie structurelles de quatre structures de ponts du centre-ville – objet de la mission menée par setec diadès pour Rennes Métropole en 2020 –, cet article présente l’histoire riche de ces ponts : leur construction, leurs changements d’usage, les faits de guerre et les destructions, les projets avortés, les réparations, et leur usure dans le temps. À l’heure du renouvellement urbain du centre-ville de Rennes, la question complexe de leur réparation, d’une réhabilitation des usages qu’ils portent, mais aussi de leur déconstruction, se pose avec acuité : retrouver le fleuve, camouflé voire disparu, est devenu un enjeu pour la cité.
L’étude de diagnostic (visite de site / essais / recalculs) a permis de qualifier l’état actuel des ouvrages, d’évaluer les dégradations et les besoins en maintenance. Elle a enfin permis d’estimer les possibilités et les impossibilités parmi les intentions d’aménagement du maître d’ouvrage. Les ouvrages objets de l’étude sont situés au cœur du centre-ville de Rennes, au bord des quais Duguay-Trouin, Lamartine, Chateaubriand, Lamenais et Émile Zola. Ce périmètre comprend les ouvrages d’art suivants : les murs des différents quais, les couvertures des deux places (le parking de la Vilaine, la place de la République) ainsi que les trois ponts de franchissement (Nemours, Orléans et Jean Jaurès) situés sur la zone.
L’aménagement du fleuve et des franchissements : de 1840 à 1911
Les murs de quais ont été réalisés à partir de 1840, d’après les dates indiquées sur les plans d’archives. Ces ouvrages massifs constitués d’une maçonnerie de granit hourdés d’un joint de faible épaisseur sont destinés au soutènement. Ils sont composés de cinq redans successifs jusqu’à la base de ces murs. Sous le lit de la Vilaine, les fondations des murs sont constituées de grands massifs, probablement creusés dans le schiste tendre.
Il existe dans l’ensemble, une régularité dans l’organisation et dans les dimensions de ces éléments avec une homogénéité structurelle sur leur linéaire. Les structures étudiées sur les rives gauche et droite de la Vilaine, espacées d’une distance de 25 m, ont une longueur de 800 m chacune avec une hauteur entre le fond de rivière et la tête de mur qui est variable entre 5,20 m et 7,46 m, mais avec un principe de conception avec redans et fondation semi-profonde qui reste valable en toute section.
Le détail des dimensions (largeur et hauteur) des murs et des massifs de fondation est fonction :
- des horizons de fondations des murs,
- des hauteurs totales des murs ; le niveau de tête des murs varie et s’élève au droit des ponts pour dégager un peu plus de hauteur libre sous les ponts pour la navigation,
- des hauteurs de remblaiements à l’arrière des murs ; les profils de construction disponibles montrent des configurations différentes de nivellement des murs par rapport aux profils transversaux de la Vilaine et de ses berges naturelles avant canalisation de la rivière.
Sur l’ensemble du linéaire de ces murs, quatre escaliers d’accès à la Vilaine existaient par le passé, mais ont été démolis pour améliorer la transparence hydraulique du fleuve canalisé (les escaliers réduisaient en effet localement de 1,80 m environ la section hydraulique). Les archives font état de l’existence, mais sans repérage ou implantation précise, de systèmes d’assainissement, et de systèmes d’évacuation des eaux (« aqueduc »), et de passages voûtés sous trottoirs en tête des quais. Le maintien ou non en l’état de ces équipements n’est pas certain. Enfin, les plans d’archives font état de la présence de canalisations d’égout débouchant à travers les murs de quai : 20 unités sur le linéaire du périmètre d’étude.
La construction des ponts de Nemours et de Berlin (rebaptisé Jean-Jaurès en décembre 1915) est réalisée concomitamment aux travaux des murs. La cérémonie de pose de la première pierre du pont de Nemours a été célébrée le 20 août 1843, en présence du Duc de Nemours. Le pont de Berlin a quant à lui été construit en 1839. On ne dispose que de peu d’archives de ces deux ouvrages dans leur conception d’origine : uniquement des extraits issus des projets de reconstruction ultérieurs. Les deux ponts d’origine étaient des ponts à voûtes surbaissées, construits en maçonnerie, avec une ouverture de 20 m. Ils reposaient sur des culées elles aussi en maçonnerie de granit. Les largeurs des deux ouvrages étaient légèrement différentes : 12 m pour le pont de Nemours, 16 m pour le pont Jean Jaurès.
Face à l’essor du chemin de fer, le trafic fluvial diminue à la fin du XIXe siècle, et la cale du pré botté aménagée avec les quais en 1840 au sud de l’alignement, n’a plus la place centrale qu’elle avait autrefois. La construction du palais du Commerce en lieu et place nécessite l’aménagement d’un parterre, qui sera construit sur le fleuve. La structure de couverture de la place de la République date, comme la première partie du palais du Commerce, de 1911, et a été réalisée sous la direction de l’ingénieur François Hennebique, précurseur et détenteur de nombreux brevets sur les ouvrages en béton armé. La longueur de la dalle de couverture est de 160 m au total, et de 25 m de largeur, pour une surface d’emprise de 4 000 m². Cette couverture est supportée par une série d’arcs successifs, dont la portée de 25 m est importante pour l’époque. L’entraxe des arcs est constant sous la « promenade » (3 m), qui comporte 20 arcs à l’ouest, et 29 arcs à l’est. Dans sa partie centrale, une voie charretière (ou pont d’Orléans) est aménagée, pour faciliter le passage de charges plus lourdes entre le palais du commerce au sud, et la place de la Mairie au Nord. L’entraxe des arcs y est resserré à 2,40 m et le pont d’Orléans comporte 6 arcs.
Les arcs sont coulés sur des cintres en bois et encastrés en pied dans les murs de quais conservés. Outre un resserrement de leur espacement, les arcs « sous voie charretière » sont renforcés par rapport aux arcs courants « sous promenade » afin de supporter les charges liées au trafic. Les six arcs du pont d’Orléans voient ainsi leur hauteur augmentée de 80 cm à 1,0 m, et leur épaisseur accrue de 30 cm à 40 cm. La hauteur totale des arcs entre leur naissance et la clé est également plus importante (4,40 m contre 4,05 m).
Un réseau de poutres longitudinales et transversales repose sur les arcs par l’intermédiaires de montants ; ces éléments sont d’une grande finesse (30 cm de dimension maximale). En surface, la dalle est composée d’un système de platelages, par panneaux successifs (2,65 m x 2,80 m) de 10 centimètres d’épaisseur situés entre les poutres transversales et longitudinales.
Deux paires d’entretoises (ou moises dans certaines archives) de 35 cm de hauteur et 20 cm d’épaisseur, situées en partie basse des arcs, contribuent au liaisonnement transversal des arcs. La répartition des poussées des arcs sur les murs de quais est assurée par un élargissement du pied d’arc de forme trapézoïdale, sur une hauteur de 2,50 m. L’arc est également prolongé jusqu’à l’intérieur des murs sur une profondeur d’1,30 m environ, par pénétration des armatures dans le mur. Les murs de quais, les ponts de Nemours et Jean-Jaurès, et la couverture de la République, vont ainsi rester dans le paysage de la Vilaine jusqu’à la Seconde Guerre mondiale. Ils voient leurs usages évoluer : voitures à cheval, tramways, et premiers véhicules automobiles se succéderont sur ces ouvrages.
Les faits de guerre et la Reconstruction : de 1944 à 1963
Les bombardements alliés et les sabotages de l’occupant lors de sa fuite laissent en août 1944 des ouvrages sévèrement endommagés : la partie est de la couverture de la République et le pont Jean- Jaurès sont intégralement détruits. Le pont de Nemours est en partie effondré.
Les deux ponts voûtes sont reconstruits dès 1947. La voûte du pont Jean-Jaurès a été reconstruite avec les anciens voussoirs de l’ouvrage initial, réutilisés pour la plupart, et remplacés par des « voussoirs en béton comprimé » pour les parties manquantes de la maçonnerie (selon indications du devis-programme de travaux de reconstruction). Le détail d’implantation des zones de la voûte possiblement constituées de béton n’est pas connu. Les culées anciennes, en proéminence des murs de quai, ont été conservées. La voûte reconstruite a une épaisseur de 1,04 m à la clé, et 1,74 m aux naissances, à l’identique de celle d’origine. Le réaménagement du pont à l’après-guerre intègre la mise en place de deux dalles en encorbellement en béton-armé constituant trottoirs (3,50 m de largeur). Deux tirants latéraux (poutres) en béton-armé de 40 cm de largeur et environ 80 cm de hauteur sont mis en œuvre de part en part sur la largeur du profil en travers du pont. Ces poutres tirants reposent sur les deux extrémités de la voûte, et forment consoles d’appui aux dalles en encorbellement porteuses des trottoirs côté est. La réfection des tympans est en béton, et les élévations amont ont été habillées pour conserver l’aspect d’origine par réemploi en parement des pierres récupérées (et retaillées). Le côté aval, masqué par la couverture de la Vilaine, est en béton brut. Entre tympans, la voûte est recouverte d’un remblai pierreux sur lequel est établie la chaussée. La finition de la chaussé était à l’origine en pavés.
Pour le pont de Nemours, la voûte initiale a été intégralement déposée jusqu’aux culées anciennes, conservées. La reconstruction de la voûte est en béton de ciment, avec une épaisseur de 80 cm à la clé et 1,20 m aux naissances. Elle a été réalisée grâce à l’emploi de cintres mis en œuvre dans le lit de la Vilaine.
La réfection des tympans est différente sur les deux extrémités latérales : entièrement en béton côté place de la République, les tympans sont également en béton à l’aval, mais avec des élévations habillées pour conserver l’aspect d’origine par réemploi en parement des pierres récupérées (et retaillées) de l’ancienne voûte démolie.
Les franchissements et le transit des véhicules rétablis, la reconstruction de la partie est de la « promenade » de la place de la République est intervenue un peu plus tard, en 1952. D’après le récapitulatif des attachements (c’est-à-dire le bilan des quantités effectivement payées) disponibles dans le dossier de chantier, 9 arcs de la partie courante ont été reconstruits en 1952. Les données d’archives de reconstruction comprennent un plan de coffrage et d’armatures, qui montrent des dimensions de pièces en béton armé identiques à celles d’origine. La principale modification réside dans la méthode de réalisation des arcs, cette fois préfabriqués et fixés par des vérins sur des naissances d’arcs quant à elles coulées en place. Les arcs ne sont alors plus encastrés, mais pseudo-articulés avec réalisation d’un joint métallique à embrèvement.
La fin des années 1950 voient l’avènement de l’omniprésence de la voiture particulière dans le centre-ville de Rennes. Des projets avortés de création d’une autoroute sur la Vilaine sont envisagés, avec une couverture intégrale du fleuve.
En 1961, pour répondre aux besoins de stationnement dans le centre-ville, une structure de couverture est construite sur une longueur de 275 m et une largeur de 25 m (6 900 m²). L’ouvrage est constitué d’un assemblage de pièces en béton-armé, faisant la part belle à la préfabrication et à la rationalisation. La structure est ainsi constituée successivement de pieux-colonnes réalisés dans le lit du fleuve, de chevêtres de liaison, de poutres longitudinales supportées par les chevêtres, de poutres transversales porteuses, et enfin d’une dalle support du parking. L’ensemble de la structure se caractérise par une optimisation très poussée : conçue pour supporter un parking de véhicules légers, sans poids lourds, les éléments porteurs sont tous très minces. Autre élément remarquable : toute la structure a été conçue pour éviter la mise en place de coffrages en rivière. Les poutres transversales sont des poutres préfabriquées en béton-armé avec une portée de 24,80 m franchissant ainsi toute la Vilaine. Elles ont une hauteur d’environ 80 cm, et sont espacées de 1,66 m.
Ces poutres sont appuyées sur deux poutres longitudinales de 60 cm de hauteur et 45 cm de largeur, espacées de 15,2 m. Il existe donc un encorbellement de 4,80 m de chaque côté des poutres transversales, entre la rive et l’appui. L’encorbellement est disjoint du sommet des murs de quai, et les ouvrages (couverture du parking et murs) sont donc totalement indépendants. Les poutres transversales supportent une couverture composée de dalettes en béton-armé préfabriquées, nervurées, d’une épaisseur minimale de 3 cm (coffrage participant), supportant une dalle de compression très mince (6 cm) ; l’ensemble dalettes, nervures et hourdis a une épaisseur de 13 cm seulement.
Les poutres longitudinales sont préfabriquées et en béton-armé, et posées par éléments d’environ 3,50 m de longueur selon les plans d’exécution, ce qui permet un repos d’appui d’environ 20 cm sur les chevêtres sous-jacents au moment du coulage des clavetages entre poutres. Les chevêtres de jonction des pieux et supportant les poutres longitudinales sont espacés de 5 mètres, ont des dimensions de 2,10 m de longueur, 80 cm de largeur et 70 cm de hauteur. Ils sont identiques côté Nord et côté Sud. Chaque chevêtre « coiffe » deux pieux en béton armé, espacés de 1,30 m.
Symboles du tout-voiture de l’époque, l’extension de la couverture de la Vilaine est dédiée au stationnement, et la place de la République délaisse les tramways et piétons au profit de la circulation.
L’état des ouvrages de 1970 à 2022
À compter des années 1960, les ouvrages ne connaîtront plus de réels bouleversements, mais bénéficieront de travaux d’entretien ou de réparations légères, parfois peu documentés.
Dans les années 1970, les arcs et poutres de la structure Hennebique de la place de la République sont ainsi protégés par un enduit de ciment. Les essais et investigations réalisées lors de notre étude ont montré que cet enduit avait effectivement protégé la structure d’origine dont le béton était déjà pollué, avec un front de carbonatation proche des armatures existantes. Des réparations plus ponctuelles des pieds d’arc, alternativement immergés et hors d’eau, ont été réalisées dans la fin des années 1990 grâce à des renforcements par ferrures métalliques. La structure d’ensemble de la couverture de la République est aujourd’hui dans un état vieillissant. Elle est l’objet d’une forte activité de corrosion, compte-tenu de l’exposition de la structure à l’humidité.
Forte de 110 années de vie, d’un système innovant comptant parmi les premiers ouvrages d’envergure en béton armé du génie civil français, la structure Hennebique nécessite aujourd’hui une lourde réparation. Les calculs menés dans le cadre de l’étude ont montré que moyennant des réparations importantes, le devenir de la structure pouvait être assuré pour répondre à des besoins d’usages modernes sans nécessiter de la renforcer lourdement, ou de la démolir puis reconstruire.
Les ouvrages en maçonneries sont globalement en bon état. C’est le cas du pont Jean-Jaurès, qui n’a fait l’objet d’une réelle campagne de travaux que dans les années 2000 : des aménagements visant à améliorer les conditions de passage des bus et de réseaux enterrés ont été menés. Une dalle en béton a été réalisée, pour mieux répartir les charges et supporter une étanchéité afin de protéger l’ouvrage de l’agression des eaux. Les murs de quai et le pont de Nemours n’ont fait l’objet d’aucun travaux, et d’un entretien minime depuis la seconde guerre mondiale. Les murs, bientôt bicentenaires, sont dans un état visuel apparent très correct. Le pont de Nemours nécessite une réparation de sa voûte en béton non armé, qui présente une fissure longitudinale ouverte, mais sans gravité apparente.
La structure dont l’état actuel est le plus problématique est finalement la plus récente. La structure de couverture du parking Vilaine est en effet localement dégradée et en mauvais état. Les joints de dilatation ne sont plus étanches, et les chevêtres d’appui des poutres longitudinales sont dans un état localement préoccupant, avec des renforts provisoires construits dans les années 2000 désormais hors service. Ce constat a été mitigé lors de l’étude par des investigations approfondies et grâce à des recherches d’archives. Cela a permis de tempérer le rôle structurel des chevêtres dans le fonctionnement définitif du pont (rôle essentiellement en phase provisoire). L’étude par le calcul a enfin confirmé que l’optimisation du dimensionnement des éléments lors de la conception de 1961 obérait de nombreuses possibilités de changement d’usages du parking à l’avenir.
Devenir des ouvrages d’art
Les résultats de l’étude structurelle de 2020 des ponts et ouvrages d’art du centre-ville de Rennes sur la Vilaine ont constitué la donnée d’entrée technique aux élus et au jury citoyen chargés de réfléchir au devenir de l’hypercentre et de ces ouvrages. Tous les scénarios ont été mis sur la table : préservation des usages existants, déconstruction complète ou partielle des structures, mutation des usages pour les modes actifs, usage occasionnel pour véhicules lourds, ouvrages paysagers et moins minéraux. L’évaluation de la capacité portante a donc été menée, avec un comparatif des charges en vigueur à l’époque de la construction, des charges actuelles, et de celles qui pourraient solliciter les structures dans les configurations projetées. À travers l’évolution des règles de calcul des charges, c’est bien sûr l’histoire et l’évolution des moyens de transport qui s’écrit.
Cette histoire particulièrement riche des ouvrages d’art autour de la vilaine à Rennes permet de mieux prendre conscience des enjeux actuels et futurs du réaménagement à venir. Cas rarissime, la Ville de Rennes s’apprête ainsi à diminuer l’emprise de ses franchissements sur le fleuve, nouvelle étape historique pour (re)découvrir la Vilaine lors des prochains travaux de réaménagement autour du palais du Commerce.
