Notre dossier étanchéité #1 : Mieux comprendre la pose des géomembranes
Les travaux d’étanchéité par géomembranes entrent dans le cadre de projets de grande ampleur.
Ces projets peuvent donc également inclure des travaux de bardage/couverture, que notre filiale Bâtiment peut effectuer, mais aussi des travaux de construction/terrassement, domaine d’expertise de notre activité Galopin Génie Civil Industriel.
Le groupe Galopin a mis en place une synergie entre nos différents domaines d’activité afin de pourvoir réaliser tous les types de travaux d’étanchéité et notamment ceux de mise en œuvre de géo synthétiques et de géomembranes. N’hésitez pas à contacter nos collègues de l’activité Génie Civil pour toute question d’étanchéité d’ouvrage dans le Génie Civil.
Les différents types de géosynthétiques et de géomembranes
L’étanchéité d’un ouvrage hydraulique, de génie civil ou de protection de l’environnement est assurée par différents types de géosynthétiques dont les géomembranes.
Chacun des géosynthétiques a une fonction particulière dans le Dispositif d’Etanchéité par Géomembrane (DEG) telles que définies par le Comité Français des Géosynthétiques (CFG).
Les géotextiles ont pour but de protéger les autres géosynthétiques ou d’assurer des fonctions de filtration. Les géocomposites de drainage permettent d’assurer le bon drainage des eaux et/ou des gaz en vue de la pérennité de l’ouvrage. Les géogrilles de renforcement et les accroches-terre servent à éviter les mises en tension des autres produits ou à retenir les matériaux de recouvrement pour éviter leur glissement sur les pentes.
L’étanchéité peut être assurée par un géosynthétique bentonitique (couche d’argile comprise entre 2 géotextiles cousus entre eux) ou par une géomembrane.
La géomembrane peut être de différents types en fonction des matériaux qui la composent :
- Polyéthylène Haute Densité (PeHD)
- Bitumineuse
- Polypropylène flexible (PP-F)
- Polychlorure de Vinyle Plastifié (PVC-P)
- Polychlorure de Vinyle Translucide (PVC-P NON UV)
- Ethylène Propylène Diène Monomère (EPDM)
Chacune de ces géomembranes, avec ses avantages, est utilisée afin d’optimiser les ouvrages que nous étanchons.
Nous travaillons avec les plus grands fabricants de géosynthétiques en Europe, afin de pouvoir proposer le produit le plus adapté aux conditions de chaque chantier.
Mise en œuvre des géomembranes : la certification ASQUAL
Les géomembranes sont mises en œuvre et assemblées par un personnel disposant d’une certification spécifique pour chacun des types de géomembrane.
Cette certification est délivrée par l’ASQUAL à la suite d’un examen théorique et pratique validé par des essais en laboratoire.
Nos équipes sont encadrées par des chefs de chantier disposant eux aussi d’une certification ASQUAL de Responsabilité de Chantier pour les Ouvrages Hydrauliques et de Protection de l’Environnement et Ouvrages Souterrains.
Le personnel de chantier dispose de moyens matériels adaptés aux poids et dimensions des géosynthétiques à mettre en œuvre.
Des chariots à mât télescopique ou des pelles à chenilles sont utilisés pour mettre en œuvre les produits.
Les géomembranes sont soudées à l’aide d’appareils adaptés comme des soudeuses automatiques à coin chauffant ou à air chaud, des extrudeuses ou des chalumeaux.
Chaque type de géosynthétique dispose d’un mode opératoire de pose qui permet à nos équipiers de travailler dans des conditions optimales et de produire un travail d’une qualité irréprochable.
Ils réalisent des soudures manuelles ou automatiques en fonction de la géométrie des chantiers ; ces soudures réalisées sont contrôlées en interne par notre chef de chantier suivant un protocole conforme aux standards des travaux d’étanchéité.
Les conditions de mise en œuvre
Les règles de l’art définies par l’ASQUAL et le CFG nous imposent des conditions météorologiques particulières qui assurent la bonne tenue des assemblages réalisés.
Ainsi, les géomembranes sont mises en œuvre lorsque la température est comprise entre +5°c et +30°C.
De plus, il est interdit de souder s’il pleut, s’il y a de la neige ou si l’atmosphère est trop humide (brouillard par exemple).
D’un point de vue sécuritaire, nous ne mettons pas en œuvre les géosynthétiques si le vent souffle (vitesse supérieure à 20km/h) afin d’éviter les envols de produits qui pourraient générer des accidents ou causer des dégâts.
La soudure des géomembranes, une étape clé de la mise en œuvre
Hormis pour les géomembranes EPDM, toutes les géomembranes sont assemblées par soudage.
Notre personnel positionne les lés de géomembranes à assembler suivant le sens d’écoulement des eaux afin de garantir un bon tuilage, suivant les prescriptions des fournisseurs.
Afin de faciliter les opérations, les lés sont généralement déroulés de haut en bas, mais occasionnellement, notre personnel utilise des moyens automatiques de déroulage (treuil, portique dérouleur motorisé…) afin de réaliser les opérations de manutention.
Pour assurer la bonne étanchéité des soudures, nos soudeurs assurent le bon recouvrement des lés de géomembrane sur une largeur de 12,5cm environ pour les géomembranes PeHD, PP-F, PVC-P ; 15 à 20 cm pour la géomembrane bitumineuse et 15 cm pour les géomembranes EPDM.
Ensuite, en fonction du type de géomembrane, il est possible de réaliser les soudures suivantes :
- PeHD : double soudure à canal central, extrusion
- PP-F : double soudure à canal central, extrusion et soudures manuelles
- PVC-P : double soudure à canal central, soudure manuelle
- PVC-P NON UV : double soudure à canal central, soudure manuelle
- EPDM : double encollage
- Bitumineuse : monosoudure à la flamme
Pour les soudures à l’aide de machines automatiques, un calibrage précis est réalisé par le soudeur ASQUAL et validé par le chef de chantier ASQUAL.
Une fois les machines réglées et les lés de géomembranes positionnés, les opérateurs peuvent assembler les géomembranes.
Puis, ces opérations de soudage étant réalisés, le chef de chantier et le soudeur procèdent aux contrôles internes.
En cas de défaillance d’un assemblage, le soudeur réalise une reprise de la soudure et une sécurisation à l’aide de pièces, avant de contrôler les nouveaux assemblages.
De cette manière, 100% des assemblages sont contrôlés et validés en interne par nos équipes avant recouvrement de la géomembrane par la structure de protection.
Traitement des points singuliers
Les géomembranes sont des produits qui disposent d’une certaine souplesse. Néanmoins, au droit des ouvrages et des points particuliers (canalisations, têtes de puits, piézomètres, massifs en béton, déversoirs…) un traitement spécifique doit être réalisé suivant une méthodologie adaptée à la géomembrane.
Fixation mécanique sur massif béton
Sur les massifs en béton, nous procéderons à une fixation mécanique du DEG à l’aide de chevilles à frapper ou de gougeons, de plats en matériaux composite ou en métal ainsi que de joints compressibles.
Le joint est mis en œuvre entre la géomembrane et le support afin que lors de l’opération de serrage du plat sur la géomembrane, le joint épouse parfaitement la forme du support ce qui assurera l’étanchéité.
Les fixations sont réalisées tous les 10 cm maximum afin de permettre une parfaite étanchéité. Le choix des matériaux sera validé en fonction des produits qui seront en contact avec la fixation.
Raccordement par manchette étanche
Au droit des débouchés d’un bassin par exemple, il est nécessaire de réaliser un raccordement spécifique sur les collecteurs à l’aide d’une plaque préfabriquée ou d’une manchette en géomembrane.
Une pièce de géomembrane est découpée et assemblée sur place suivant la géométrie particulière de l’ouvrage. Des soudures manuelles sont réalisées pour une parfaite adaptation de la pièce de géomembrane sur le débouché.
Ensuite, on appose un joint compressible entre le collecteur et la géomembrane ; un collier de serrage est ensuite mis en œuvre pour maintenir en place le dispositif.
En fonction du diamètre des canalisations, il sera peut-être nécessaire de mettre en place un double collier de serrage pour garantir la tenue du dispositif.
Dossier des Ouvrages exécutés : les contrôles à réaliser
Notre personnel, au sein des équipes Génie Civil et Travaux Publics, est formé à la réalisation des différents types de contrôles en fonction des géomembranes assemblées.
Ces contrôles sont réalisés en interne et sont regroupés à la fin du chantier dans le Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE).
Le contrôle visuel
La 1ère étape de l’autocontrôle consiste en la vérification des bonnes largeurs de recouvrement des géosynthétiques ainsi que du bon tuilage des lés.
Le contrôle à la pointe sèche
Ce type de contrôle peut être fait sur tous les types d’assemblages en sollicitant les soudures réalisées par le passage d’une pointe émoussée tout le long de l’assemblage.
En cas de décollement ou de faiblesse visible d’un assemblage, le soudeur procèdera à une réparation immédiate.
Le contrôle à la cloche à vide
Pour les points singuliers et les réparations, le soudeur déverse sur la zone à contrôle une petite quantité d’eau savonneuse.
Il met en place la cloche à vide reliée à un dispositif d’aspiration et applique une dépression de 0,5 bar environ pendant 5 secondes.
Si la géomembrane présente une fuite, des bulles d’air apparaitront, visible au travers de la cloche translucide.
En cas de fuite, le soudeur réalisera la réparation puis un contrôle de la zone réparée.
Le contrôle par mise en pression du canal central
Pour les doubles soudures à canal central, il est possible de mettre en pression le canal de la soudure pour vérifier que celui-ci est bien continu et étanche sur toute la longueur de l’assemblage.
A l’aide d’une aiguille, on injecte de l’air dans le canal pour contrôler que l’air ressort à l’autre extrémité et donc que l’assemblage des lés de géomembranes est bien continu.
Ensuite, on obstrue les extrémités du canal avant d’injecter de l’air sous pression (2 à 3 bars) pendant 2 à 5 minutes.
Après ce temps d’attente, on utilise un manomètre pour voir s’il y a eu ou non une perte de pression dans le canal.
Si la perte de pression est inférieure à 10 %, la soudure est considérée comme étanche.
Si la perte de pression est supérieure à 10 %, il faut alors découper la soudure en tronçons et les contrôler séparément jusqu’à isoler la zone défaillante et la réparer.
Les autres types de contrôles
D’autres types de contrôles sont réalisables en fonction de vos besoins.
Il est notamment possible de procéder à des essais destructifs et d’envoyer les échantillons prélevés dans un laboratoire COFRAC.
Des contrôles diélectriques au jet d’eau peuvent aussi être faits afin d’examiner l’intégrité de la géomembrane avant et après mise en œuvre d’une couche de matériaux de protection.
Le plan de récolement
Le chef de chantier réalise à l’avancement des travaux un plan de récolement des assemblages : il s’assure ainsi de la traçabilité de nos travaux (numéros de rouleaux, types de soudure réalisés…).
Notre Bureau d’Etude synthétise ces informations sur un plan qui est joint au DOE du chantier.
Nous espérons avoir répondu au mieux à vos questions sur la thématique de la pose des géomembranes, pour toutes questions complémentaires, n’hésitez pas à nous contacter.