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Fraco innove pour un chantier de rénovation à Montréal
13 février 2025
À près de 60 ans, la tour de la Bourse de Montréal, haute de 620 pieds, a récemment nécessité des rénovations majeures.
Construit en 1964 pour l'Expo 67 au Canada, le gratte-ciel était initialement construit dans le style architectural des gratte-ciels internationaux, avec un mur-rideau en aluminium anodisé teinté bronze contrastant fortement avec les colonnes en béton préfabriqué légèrement inclinées à chaque angle. Divisé en trois sections par des planchers techniques aux angles octogonaux en retrait, il offre de petits espaces ouverts derrière les colonnes à ces niveaux.
Les panneaux de béton préfabriqué (pesant entre 1 360 et 2 300 kg) des angles du bâtiment, ainsi que les ancrages qui les fixaient au bâtiment, devaient être remplacés. De plus, des réparations étaient nécessaires au niveau du nez des dalles de béton, en raison de sa dégradation importante.
Face à un certain nombre de défis allant de la forme et de l’emplacement du bâtiment à la météo locale et au poids des matériaux et de l’équipement, une solution personnalisée était nécessaire – et Fraco a répondu à l’appel.
Les détails essentiels
Les principaux défis du projet étaient l'emplacement, les locataires du bâtiment et la valeur des propriétés, les conditions météorologiques, le poids du matériau à installer et la forme du bâtiment.
L'emplacement a joué un rôle clé dans le récit du projet, non seulement en raison de l'emplacement privilégié du gratte-ciel au centre-ville, qui regorge de personnes et d'entreprises, mais aussi en raison de ce qui se passe également sous les rues de la ville qu'il partage.
Sous la tour de la Bourse, plusieurs niveaux souterrains abritent diverses fonctions : des salles de serveurs, un centre commercial relié à une station de métro, un parking et bien plus encore.
Dans l'environnement complexe de la ville souterraine à plusieurs niveaux, la sécurisation de la base de la plateforme de Fraco posait un défi. Avec une charge prévue de 375 000 livres à transférer au sol, la placer directement à la surface risquait de provoquer un effondrement dans l'infrastructure souterraine. Trouver une solution à ce problème était impératif pour assurer la stabilité et la sécurité de la plateforme.
Pour les locataires de la Tour, déménager et perturber leur quotidien n'étaient pas envisageables. Les travaux devaient être planifiés en dehors des heures de travail et de nuit. Et avec une durée de chantier d'environ quatre ans, il fallait tenir compte des conditions météorologiques, avec leurs fluctuations d'humidité, de neige, de soleil, de pluie et de vent.
Les solutions de Fraco devaient également être capables de supporter la manutention de panneaux pesant jusqu'à 7 000 livres – une grue ne pouvait pas être utilisée en raison de l'emplacement du bâtiment à côté d'autres structures de grande hauteur.
Et enfin, la forme des choses. La base de la Tour de la Bourse est légèrement plus large que le sommet, s'effilant sur environ 2,4 mètres. Les panneaux préfabriqués de la base étaient nettement plus grands et plus lourds que ceux du sommet.
Afin de permettre l'accès externe à l'immeuble de bureaux entièrement occupé et fonctionnel, Fraco a conçu, fabriqué et installé trois plateformes sur mesure à trois mâts, munies d'une flèche auto-élevable reposant au sommet de chacun des trois mâts. Les plateformes de transport SEP standard de Fraco utilisaient la structure à trois mâts pour acheminer les matériaux et les travailleurs sur le chantier.
Afin de relever ces défis, Fraco s'est fixé plusieurs objectifs pour surmonter les obstacles liés à l'accès. Le premier objectif consistait à concevoir une solution technique innovante pour une plateforme capable de :
- se déplacer efficacement de haut en bas dans le coin du bâtiment
- supporter de lourdes charges
- fonctionner sans avoir besoin d'une grue
- faciliter la mobilité entre les niveaux
- assurer la sécurité des travailleurs et l'efficacité du travail
- surface de travail « modifiable », afin de rester proche de la façade conique
Le deuxième objectif était de résoudre le problème de base et le troisième objectif était d’atténuer les problèmes liés aux conditions météorologiques.
Comment Fraco l'a fait
Trouver une solution technique pour la plateforme :
Le défi initial consistait à développer une plateforme de travail sur mât capable de façonner les angles du bâtiment tout en assurant stabilité, sécurité et capacité portante suffisante. Fraco a relevé ce défi en concevant une plateforme à trois tours, fusionnant deux plateformes FMC-8 avec un joint spécial au sol : une zone de travail escamotable reliant les deux plateformes. Cette solution permettait de séparer les plateformes pour un déplacement vertical et leur réassemblage ultérieur aux niveaux souhaités. L'unité commune, équipée d'un système de fermes modulaires, offrait une zone de travail personnalisable pour s'adapter à la forme changeante du bâtiment.
La nouvelle unité intégrait un système de sécurité complet pour prévenir les chutes de personnes et d'objets. La plateforme était équipée d'un garde-corps de deux mètres de haut entièrement fermé pour protéger les travailleurs, et son plancher réglable s'approchait du bâtiment pour éviter les chutes d'objets. Les dispositifs de sécurité des deux unités protégeaient la plateforme contre les chutes libres.
Le deuxième défi consistait à identifier et à intégrer un mécanisme de levage adapté à l'érection des tours et au levage des lourds panneaux préfabriqués aux niveaux souhaités. L'entrepreneur général hésitait à utiliser une grue standard en raison du coût, de l'espace restreint au centre-ville et des contraintes météorologiques. La solution de Fraco s'est présentée sous la forme d'une flèche auto-montante, utilisée pour installer les tours et manipuler les panneaux de béton préfabriqué.
Fraco a construit une plateforme spécialisée pour la flèche auto-déployante, offrant un espace suffisant pour accueillir une cabine étanche pour l'opérateur. Cette flèche a non seulement facilité l'érection de la tour pour les plateformes s'élevant sur mât, mais a également minimisé l'utilisation de l'espace au sol et fourni suffisamment de puissance pour soulever en toute sécurité les panneaux préfabriqués de 3 180 kg. La flèche se déplace de haut en bas grâce à son système à cliquet hydraulique, également développé par Fraco.
Relever les défis liés à la localisation
Sous le centre-ville de Montréal se trouve une ville souterraine tentaculaire, avec au moins cinq niveaux sous la tour de la Bourse. L'installation de la plateforme sans risque d'effondrement du sol a posé un défi de taille.
Ce problème a été résolu par l'installation stratégique de poteaux d'étaiement dans les niveaux souterrains pour assurer le soutien. Par la suite, plusieurs poutres d'acier massives ont été positionnées au niveau du sol afin de répartir efficacement le poids de la plateforme sur les fondations du bâtiment. Ces poutres reposaient sur les fondations en béton renforcé de la Tour de la Bourse. Cette ingénierie complexe a nécessité des calculs précis, compte tenu des enjeux importants.
Relever les défis liés aux conditions météorologiques
Pour répondre au troisième ensemble de défis liés à la météo, Fraco a conçu un accès au sarcophage destiné à protéger les niveaux en construction.
Le bâtiment était essentiellement divisé en plusieurs « zones de travail », chacune composée de six étages. Les étages en construction étaient enfermés dans un sarcophage qui, d'une part, protégeait l'intérieur du bâtiment des intempéries et, d'autre part, protégeait les travaux des températures extrêmes.
À l'intérieur du sarcophage, les ouvriers ont démoli les vieux blocs de béton et transporté les débris au sol à l'aide de la plateforme de transport Fraco SEP. Ils ont ensuite remplacé les ancrages en acier qui fixaient les panneaux au bâtiment, et enfin, de nouveaux panneaux préfabriqués massifs ont été acheminés sur la plateforme par la flèche auto-montante. Une fois les blocs de béton préfabriqués remplacés, la plateforme de travail et la flèche descendaient de six étages. Le sarcophage était également abaissé.
Les plates-formes de travail grimpantes sur mât prévalent
La plateforme MCWP personnalisée a été conçue et fabriquée spécifiquement pour ce projet. Elle était composée de deux plateformes FMC-8 juxtaposées pour un travail sûr et efficace, mais facilement séparables lors des déplacements verticaux. Le plancher ajustable permettait de façonner les angles du bâtiment. De nombreux dispositifs de sécurité ont été mis en place pour garantir la sécurité des personnes et empêcher l'effondrement de l'unité.
Afin d'éviter l'utilisation d'une grue, Fraco a installé au sommet du mât une flèche auto-déployante capable de soulever les tours du mât pour l'érection des plateformes et suffisamment puissante pour soulever en toute sécurité les panneaux préfabriqués de 7 000 livres. Un monte-charge Fraco SEP, installé sur la même structure à trois mâts, a également été utilisé pour transporter en toute sécurité les personnes et les matériaux.
La flèche auto-déployable, positionnée sur sa plateforme dédiée, a non seulement permis de réduire les coûts et les inconvénients liés à l'utilisation d'une grue de chantier traditionnelle en centre-ville, mais aussi d'ériger des tours pour les plateformes de levage et de transport. Elle a permis d'économiser des mois de travail par rapport à un échafaudage standard et des semaines par rapport à une grue de chantier, car la proximité de la flèche avec l'ouvrier permet une manipulation directe des matériaux, accélérant ainsi considérablement le travail. De plus, sa précision a grandement contribué à la rapidité et à la sécurité des opérations.
Le système moteur de la plateforme avec bras de flèche auto-montant devait également répondre à certains critères de poids, d'emplacement, de sécurité, de vitesse et de puissance.
Pour remédier à ce problème, Fraco a également développé et fabriqué un système de cliquet hydraulique. Ce système comportait une composante hydraulique pour la manutention de charges lourdes, tandis que la partie mécanique assurait la sécurité. De plus, les trois blocs moteurs étaient équipés de deux mécanismes de cliquet hydraulique chacun. L'un servait à maintenir le bloc d'escalade en place, tandis que l'autre servait de pièce mobile. Ces mécanismes s'enclenchaient et se désenclenchaient alternativement, un à la fois.
Les ingénieurs de Fraco ont également mis en place un dispositif de sécurité supplémentaire. Chaque mécanisme indépendant comportait un dispositif de sécurité électrique intégré. Ce dispositif empêchait le désengagement jusqu'à ce que son homologue soit complètement engagé, prévenant ainsi toute utilisation abusive par l'opérateur.
Pour son travail et ses innovations, Fraco a reçu le prix du Projet de l'année 2024 de la Scaffold & Access Industry Association pour ses monte-charges et plateformes à mât. Pour en savoir plus sur ces prix très convoités, visitez www.saiaonline.org.
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