La Voie maritime du Saint-Laurent

Analyse des risques et élaboration des options de réparation pour la réfection des écluses de Saint-Lambert, de Beauharnois et de Sainte-Catherine affectées par la Réaction Alcali-Granulat (RAG)

Fondée en 1998, la Corporation de Gestion de la Voie Maritime du Saint-Laurent (CGVMSL) est responsable du passage sécuritaire et efficace du fret maritime dans les installations de la Voie maritime canadienne.

La Voie maritime du Saint-Laurent est une réalisation exceptionnelle à cause de son immensité ; elle s’étend sur près de 4000 kilomètres, de l’île d’Anticosti (dans l’estuaire du fleuve) jusqu’en amont du lac Supérieur et elle comprend 13 écluses canadiennes et 2 écluses américaines.

Les écluses de Saint-Lambert, Côte Sainte-Catherine et Beauharnois construites il y a 50 ans souffrent de la réaction alcali-granulat (RAG), un phénomène expansif associé à la mauvaise qualité des granulats utilisés lors de la construction des structures massives en béton. D’abord constaté dans les années 60, ce phénomène se poursuit encore aujourd’hui et provoque entre autres des problématiques de désalignement des éléments mécaniques lourds et une réduction du dégagement latéral des écluses, ce qui constitue aujourd’hui une contrainte croissante et qui rend de plus en plus délicat le passage des navires plus larges en présence de glaces.

Au cours des dernières années, la CGVMSL a mis en place plusieurs mesures afin de surveiller et analyser le phénomène de RAG et son impact sur les structures. Un programme d’entretien annuel a été mis sur pied et le travail effectué au cours des 30 dernières années s’élève à environ 7 $ millions. Considérant l’importance de coûts, il était crucial de bien comprendre la nature du problème de dégradation ainsi que sa progression dans le temps afin de mieux planifier et gérer les interventions  et les dépenses nécessaires à court, moyen et long terme.

La CGVMSL souhaite identifier la stratégie optimale (solution technique, intervention, programme d’entretien, stratégie d’exploitation, etc.) pour traiter et maîtriser les risques associés au problème de RAG et pouvant avoir un impact sur les différents enjeux de la CGVMSL. Afin d’y parvenir, la CGVMSL a décidé d’effectuer des tests sur deux monolithes prototypes qui seront construits sur l’écluse de Beauharnois et sur celle de Côte-Sainte-Catherine.

La RAG est seulement un des nombreux facteurs qui pourraient être entièrement ou partiellement responsable de la détérioration prématurée des monolithes. D’autres mécanismes de dégradation peuvent aussi être en cause et peuvent entraîner l’expansion et la fissuration des éléments de béton menant à une réduction de la durée de vie des écluses affectées. Par conséquent, il était nécessaire de trouver les solutions les plus appropriées afin de minimiser les impacts et assurer le fonctionnement adéquat des écluses.

Pour ce faire, un panel d’experts a été formé afin de garantir que les meilleures solutions soient élaborées pour la réhabilitation efficace des écluses. Ce groupe d’experts était composé de spécialistes provenant des firmes d’ingénierie Oxand, SIMCO et Hatch MacDonald.

Le mandat confié à ce panel d’experts consistait à proposer une liste de solutions possibles en utilisant une approche de filtrage basée sur les risques associées afin d’identifier : l’efficacité des solutions proposées pour réduire les niveaux de risques, les risques associées aux solutions proposées, et les contraintes liées à la mise en œuvre des solutions recommandées tout en assurant l’opération normale des écluses.

La portée du mandat de SIMCO dans ce projet consistait des éléments suivants :

• Procéder à l’examen complet et effectuer une analyse critique sur plus de 50 études existantes sur la RAG
• Fournir un avis d’expert quant à la réhabilitation des structures
• Assister l’équipe à formaliser le processus sur les risques en tenant compte des coûts qui doivent être considérés pour la priorisation des solutions de réparation identifiées
• Fournir une évaluation précise de la condition actuelle des structures et recommander une solution de réfection optimale en considérant les contraintes budgétaires et de temps