Paris : Freyssinet au secours de Freyssinet

Frédéric Gluzicki
07/04/2022
Modifié le 14/04/2022 à 09:51

Vaste vaisseau en béton, la Halle Freyssinet, sise à Paris, à proximité de la gare d’Austerlitz, s’apprête à accueillir le plus grand incubateur à start-up numériques du monde. Mais en attendant, le bâtiment profite d’une vaste cure de jouvence.

Une des contraintes imposées par l’architecte des Monuments historiques est de laisser la nef centrale libre de toutes réalisations pour en mesurer toute la dimension. Au premier plan, la zone “Sud” des restaurants. [©ACPresse]
Une des contraintes imposées par l’architecte des Monuments historiques est de laisser la nef centrale libre de toutes réalisations pour en mesurer toute la dimension. Au premier plan, la zone “Sud” des restaurants. [©ACPresse]

Une mini-Silicon Valley au cœur de Paris : telle est l’ambition de Xavier Niel, le patron de Free, à travers le projet “French Tech”. Le complexe est implanté au sein de la Halle Freyssinet, une ancienne gare de marchandises située dans le XIIIe arrondissement de la capitale, construite à la fin des années 1920 et inscrite à l’Inventaire des Monuments historiques depuis 2012.

Réalisée par l’entreprise Mercier, Limousin & Compagnie, dont Eugène Freyssinet était associé et directeur technique, la Halle a été réalisée en béton armé et précontraint. Elle se développe sur 310 m de long pour 59,20 m de large, et est divisée en trois nefs : une centrale de 25 m de large et deux latérales de 18 m et 16,20 m. A cela s’ajoutent deux auvents de 8,30 m et 4,50 m de part et d’autre du bâtiment. Quelque 13 000 m2 de voûtes, en partie ajourées, constituent la couverture.

Confiée au cabinet Wilmotte & Associés Architectes, l’opération vise à transformer cette ancienne gare en un vaste incubateur d’entreprises. En fait, Xavier Niel veut en faire la plus grande pépinière numérique du monde. Dans le détail, le projet, d’une surface de 34 034 m2, se divise en trois parties distinctes. Au Nord, en prolongement d’un vaste parvis minéral, le forum de rencontre et de partage numérique comprendra un “Fab lab” (atelier de prototypage avec imprimantes 3D en accès libre), un auditorium de 370 places et des salles de réunion.

Une construction classée

Décapage de la peau du béton par cryogénisation. [©ACPresse]
Décapage de la peau du béton par cryogénisation. [©ACPresse]

Le cœur de la Halle sera dédié aux espaces de travail des start-up, organisés en 24 villages (8 par niveau) intégrés sous les nefs latérales. Le cabinet d’architecture a voulu un lieu en réminiscence avec son histoire ferroviaire, l’imaginant sous la forme de conteneurs occupant une bonne partie de cet espace intérieur central. Enfin, le dernier tronçon, le plus au Sud, hébergera un restaurant multifonctionnel, ouvert 24 h/24. Deux passages publics transversaux et traversants permettront l’intégration totale de la nouvelle Halle dans son environnement urbain.

Construction classée, plusieurs contraintes ont été imposées par l’architecte des Monuments historiques. Le premier était de laisser la nef centrale libre de toutes réalisations, ceci pour permettre d’en mesurer visuellement toute la dimension sur ses 310 m de long. Le second point touchait la structure même du bâtiment : il était indispensable de conserver la lecture du béton…

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La rénovation et le réaménagement de la Halle Freyssinet sont traités en lots séparés. Le lot 5, celui dédié à la réparation des bétons, a ainsi été confié à l’entreprise… Freyssinet, dont le nom originel était “Société technique pour l’utilisation de la précontrainte (Stup)”, créée par Eugène Freyssinet et Edmé Campenon.

D’un point de vue structurel, la Halle présente une conception répétitive : quatre poteaux à section variable (plus fine en tête) support deux poutres-chenaux de 10 m de portée. Cette longueur donne sa trame au bâtiment.

Diagnostiquer avant de commencer

Peu de carbonatation et un taux de chlorure quasi nul, des fissures présentes avec des dépôts de calcite, des épaufrures et des armatures apparentes, et des réparations antérieures assez visibles : tel est l’état général des bétons de la Halle. [©ACPresse]
Peu de carbonatation et un taux de chlorure quasi nul, des fissures présentes avec des dépôts de calcite, des épaufrures et des armatures apparentes, et des réparations antérieures assez visibles : tel est l’état général des bétons de la Halle. [©ACPresse]

Minimalistes, comme Eugène Freyssinet savait le faire, les voûtes, très fines, entre 5 cm et 10 cm d’épaisseur, sont posées sur les poutres-chenaux. Ce système est repris en pied par des tirants noyés dans du béton. Les trois travées respectent le même schéma constructif. « La totalité des éléments constitutifs ont été coulés en place, précise Vincent Deniel, ingénieur travaux principal Freyssinet. Cela se voit du fait de la présence de veines de bois à la surface des bétons, empreintes des coffrages d’antan et d’anciennes réparations de béton d’origine. »

La première mission de l’entreprise de réparation a été de diagnostiquer l’état général des bétons. Une mission menée en partenariat avec Studiolo, un spécialiste de la conservation du patrimoine. S’ils ne souffraient de pathologies gênantes ou de nature à affecter la pérennité du bâtiment, ces bétons n’en étaient pas moins affectés par la marque du temps. « D’une manière globale, il y a peu de carbonatation et le taux de chlorure est quasi nul. Des fissures sont présentes avec des dépôts de calcite, tout comme des épaufrures et des armatures apparentes. Des enduits ciments sont cloqués et les réparations additionnelles antérieures restent assez visibles », détaille Vincent Deniel.

Et de poursuivre : « En revanche, l’intégralité des meneaux des fenêtres étaient très abîmés et ne permettaient pas leur remise en état. Nous en avons reconstruit 312 ». Techniquement parlant, les bétons ont une résistance oscillant entre 15 et 25 MPa, avec une porosité comprise entre 12 et 18 %.

Trois mortiers à l’essai

L’intégralité des 312 meneaux abîmés a été reconstruit à l’identique.  [©ACPresse]
L’intégralité des 312 meneaux abîmés a été reconstruit à l’identique. [©ACPresse]

Avant de lancer les travaux proprement dit, l’entreprise Freyssinet a dû se caler sur les obligations émises par l’architecte des Monuments historiques. A savoir, réparer le béton tout en préservant au maximum l’original, respecter les teintes initiales, refaire des liserés des planches de coffrage sur les bétons réparés, ne pas percer (sauf percement pour fixations définitives).

Quelques prélèvements ont servi à définir la nature des mortiers de réparation. Ceux-ci devaient aussi présenter quelques caractéristiques particulière : ciment PMES, projetable, à la teinte, matriçage et posséder un module d’élasticité proche du béton d’origine. Un vrai casse-tête… « Nous avons testé trois solutions : le 734 Lankorep Patrimoine, le Sika Monotop 412 N et un mortier sur mesure développé par ECP. » Seul, le produit ECP était proposé au marché. Le premier ne convenait pas au mode opératoire choisi. Le second présentait une teinte trop foncée. Quant au troisième, malgré plusieurs tentatives, le bon compromis n’a pas été trouvé, notamment pour ce qui concerne le module d’élasticité. In fine, Freyssinet s’est rabattu sur le Foreva M110, un mortier labellisé par l’entreprise, qui autorise différents niveaux de teintes. Au total, quatre ont été choisies : une “extérieure”, deux “intérieures” et un “meneau”, toutes déclinées au fur et à mesure du chantier suivant les besoins.

Décapage à – 80 °C

De part et d’autre du bâtiment prennent place des auvents, dont les bétons ont quelque peu souffert… [©ACPresse]
De part et d’autre du bâtiment prennent place des auvents, dont les bétons ont quelque peu souffert… [©ACPresse]

Les réparations ont débuté par un décapage des parois. En tout, il y avait près de 30 000 m2 de faces visibles sur le site. L’opération a été sous-traitée à l’entreprise Cryologie qui, comme son nom le laisse deviner, emploie la technique du froid extrême pour ses interventions. Le process consiste à projeter sur la peau du béton, à une pression de 3 bar, de pelées (petits cylindres de 3 mm de diamètre) de glace et du gaz carbonique à – 80 °C, le tout additionnée d’un peu de sable fin. A l’air libre, la glace va se sublimer (passer de l’état solide à l’état gazeux), créant ainsi une surpression local. Ceci provoque un décapage de la surface du béton sur une épaisseur de l’ordre de 500 µm. De quoi éliminer la sorte de badigeon (mélange de plâtre et de chaux) présent depuis l’origine à la surface du béton.

En tant que tel, les réparations ont suivi un cheminement classique : purge des bétons malades (opérée avant même le décapage), traitement des armatures (les aciers ont aussi été cryogénisés), puis passivation à l’aide du 760 Lankopassiv. Suit alors la reconstitution du béton, en prenant soin de laisser libre une épaisseur de 2 cm pour assurer la finition et garantir l’uniformité de la teinte.

Pour finir, le dernier volet de la remise en état voit l’application d’un hydrofuge sur les bétons extérieurs et le nez des auvents. « Nous avons pris le produit testé avec le Laboratoire de recherche des Monuments historiques, conclut Vincent Deniel. A savoir, le Sikagard 700 S. »

Repères

Maîtrise d’ouvrage : Xavier Niel/SEDCN Maître d’ouvrage délégué : Redman Maîtrise d’œuvre : Wilmotte & Associés Architectes Architecte des Monuments historiques : 2BDM Architectes Lot “Réparation des bétons” : Freyssinet

Frédéric Gluzicki