INTRODUCTION

Les premier» ponts métalliques ont été construits en Angleterre à la fin du siècle dernier : ce sont des arcs en fonte, dont les dispositions très défectueuses ont servi de modèle pour les ouvrages établis en France au commencement du siècle actuel. Cette innovation n'eut pas grand succès au début, et resta à Tétat de curiosité jusqu'au moment où Polônceau créa, dans le pont du Carrousel (1833), un type très bien conçu et infiniment supérieur aux œuvres imparfaites de ses devanciers, et que Ton s'empressa d'imiter.

L'invention et le développement des chemins de fer eurcntune influence décisive sur la construction des ponts métalliques. Ce ne fut plus une affaire de curiosité ou d'expérience, mais une question de nécessité, qui obligea à édifier en maintes circonstances des ouvrages en fer ou en fonte, au lieu des ponts en pierre dont l'usage était jusqu'alors général.

La construction des ponts en maçonnerie est régie par un certain nombre de règles pratiques très étroites et très rigoureuses, dont l'application est souvent bien difficile^ et auxquelles il faut pourtant se soumettre. Pour un pa« reil ouvrage, il faut des fondations solides et inébranlables qui puissent supporter un poids énorme sans tasser ou se

déplacer, sous peine d'entraîner la ruine du monument. L'ouverture, ou la distance entre deux piles, ne peut guère dépasser 35 mètres ; au delà de celte dimension/si des circonstances particulières permettent de la dépasser, on a un ouvrage exceptionnel qui doit être traité avec un soin tout particulier et entraîne de fortes dépenses. Il n'y a pas d'exemple que Ton ait atteint 68 mètres d'ouverture. Le rapport de la hauteur à l'ouverture ne peut être fixé arbitrairement : il ne s'écarte guère, en plu^ ou en moins, de la valeur 1/2, sauf pour les portées inférieures à 20 mètres, oùil peutêtre considérablement augmenté. Chacun a pu voir qu'aux abords des anciens ponts en pierre, établis à la traversée des rivières, les routes présentent des rampes très prononcées, si la vallée est large et unie, et des pentes non moins accentuées si la vallée est étroite et profonde : leurs auteurs ont dû en effet ramener le niveau de la chaussée à la hauteur qui convenait au pont, et ils ont subordonné le profil en long de la route aux exigences de la constructioij. Si l'on ne veut pas recourir à cet artifice, et qu'on ne dispose que d'une faible hauteur, il faut, bon gré mal gré, diviser l'ouvrage en arches d'ouvertures réduites, et multiplier les piles, quelque coûteuses qu'en soient les fondations. Si au contraire la hauteur est considérable et dépasse 20 mètres, on est encore forcé de diminuer les ouvertures, et Ton a un viaduc, ouvrage coûteux, qui exige des matériaux excellents et beaucoup de soin dans leur emploi, nécessite des fondations multiples, et présente dans son exécution des difficultés sérieuses. Lorsque la hauteur dépasse 60 nièlrcs, il faut renoncer au pont en pierre qui n'est plus admissible, à part des cas absolument exceptionnels

D'autres sujétions naissent de la nécessité de laisser une hauteur libre suffisante pour la navigation, sous les

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ponts établis pour la traversée des fleuves et des rivières.

Vu le poids énorme des maçonneries qui entrent dans la construction d'un pont en pierre, il faut que des matériaux convenables soient rencontrés à peu de distance de son emplacement, ce qui, au moins pour les grands ouvrages qui exigent l'emploi de pierres d'excellente qualité, estsouventune condition difficileà remplir. Il est bien évident que le transport à une longue dislance d'une telle quantité de matériaux coûterait fort cher, et pèserait lourdement sur les dépenses d'établissement. Enfin on doit, autant qu'il est possible, établir le pont en ligne droite, le diviser en arches d'ouvertures égales, le faire reposer sur des piles parallèle^, éviter les biais trop prononcés, etc.

Lorsque Ton établit une route, il est assez facile de se plier à l'observation des règles que nous venons de mentionner rapidement : on dévie la chaussée, on en relève ou l'on en abaisse le niveau et l'on finit par la raccorder convenablement avec le pont en maçonnerie, que l'on a pu exécuter en toute tranquillité et indépendance suivant les règles de l'art, à la condition unique de satisfaire aux exigences de la navigation.

Rien n'est plus simple, et il ne peut guère se présenter de complications rendant difficile ou même impossible la construction d'un ouvrage en pierre. Admettons pourtant le cas : si par hasard le lit de la rivière est trop large pour être franchi d'une seule portée, et trop profond pour qu'on puisse y fonder des piles, si le sous-sol est trop inconsistant pour porter un ouvrage en maçonnerie, si la navigation exige une grande hauteur libre et qu'il ne semble pas possible d'élever la chaussée jusqu'au niveau requis, si enfin on ne peut trouver qu'à une très grande distance, et par suite à de très grands frais, les matériaux nécessaires, il n'y a qu'un parti à prendre, c'est de re-

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noncer au pont. Un bac fera l'affaire et assurera la circulation de Tune à Tautre rive. Si le cours d'eau est peu important et qu'on n'ait pas de matériaux sous la main, on pourra à la rigueur se contenter d'un gué. On s'explique donc que les ponts en maçonnerie aient suffi jusqu'en 1840, et qu'à présent encore on les emploie ordinairement pour l'établissement des routes et chemins.

Pour les chemins de fer, la question se présente tout autrement : le tracé n'a plus la même souplesse et la même complaisance, il ne se laisse pas dévier, relever ou abaisser avec la même facilité, il est subordonné à des règles rigoureuses dont on ne s'écarte pas sans inconvénients graves, et l'on conçoit qu'il y ait fréquemment opposition absolue entre les nécessités du tracé et les conditions obligatoires pour l'établissement d'un pont en maçonnerie, au moins lorsqu'il s'agit d'un ouvrage important. Un bac n'est d'ailleurs pas une solution acceptable pour une exploitation régulière, et si un pareil expédient est encore admis provisoirement à la rencontre de quelques grands fleuves, il est bien évident que ce ne peut être qu'à titre tout à faitexceplwnncl, en attendant que le trafic justifie l'établissement d'un pont. Ceci montre comment les ingénieurs qui ont construit les premiers chemin de fer se sont trouvés acculés à des diflicultés inextricables, dont ils n'ont pu sortir qu'en entrant résolument dans la voie des constructions métalliques.

Voilà pourquoi les premiers ponts métalliques {Britanniay Conwat/j Chepstow^ Saltash, etc.) ont été exécutés avec de très grandes ouvertures, à la traversée des cours d'eau ou bras de mer où il était manifestement impossible de réduire les portées à la limite maximum acceptable pour les ponts en pierre, et où par conséquent il fallait

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imaginer une solution toute nouvelle, ou renoncer à pro*longer le chemin de fer.

L'emploi de la fonte, exclusivement admis dans les premiers temps, exigeait aussi certaines conditions qui sou*vent n'étaient pas réalisées. Il fallut donc avoir recours au fer, infiniment plus maniable et plus commode, et dès 1845 il fut admis d'une manière courante dans l'établisse^ ment des ouvrages de chemins de fer.

Ce ne fut pas sans inquiétude et sans regrets que cette détermination fut prise par les constructeurs de chemins de fer. Tout en se soumettant à une nécessité absolue, que nul ne contestait, on n*élait pas sans crainte sur les résultats qu'on en pouvait attendre.

La durée des ponts métalliques paraissait fort problématique , et on redoutait leur prompte disparition, sous l'influence de causes de destruction multiples, dont les principales étaient les suivantes : !• corrosion du métal par la rouille; 2* relâchement des rivets des ponts en fer; 3* modification moléculaire du métal, surtout du fer, dont la texture deviendrait cristalline sous l'action des vibrations produites par le passage des charges roulantes. Ainsi ramené à l'état granuleux, le métal devait perdre toute résistance et devenir cassant, et Touvrage métallique se trouvait condamné à une ruine prochaine.

L'expérience a donné tort à ces funèbres pronostics, et a démontré que les craintes manifestées, si elles n'étaient pas sans fondement, étaient au moins fort exagérées, puisque les plus anciens ponts, quoique défectueux et imparfaits à tous égards, ont résisté victorieusement & Taction du temps.

1^ Effet de la rouille. — Le pont des Arts à Paris, construit en 1803, porte allègrement ses quatre-vingts ans d'existeqce; il date pourtant d'une époque où les lois de

la résistance des matériaux étaient inconnues, et où Ton fixait à peu près au hasard les dimensions des pièces métalliques, reliées les unes aux autres par des assemblages rudimentaires et mal combines. En somme, bien que la plupart des anciens ponts métalliques aient été entretenus avec peu de soin, que pour beaucoup même Feniretien ait été nul, nous n'avons pas connaissance qu'un seul ait été détruit par la rouille (1).

(1) Nous avons signalé à l'sLuteur un rapport de M. Dupuit couccruaut la chute du pont suspendu de la Basse-Ghalne à Angers, rapport publié dans les Annales de 1850, et M. Résal a pensé qu^il pourrait être utile de donner ici un extrait de ce document. On y verra que les effets de la rouille sur les pièces tenues dans une humidité permanente, par une disposition vicieuse des ouvrages, peuvent conduire à des catastrophes.

M. Ghaley, dans sa description du pont de Fribourg, dit (Annales, i83b) : « Pour garantir de l'oxydation la partie des câbles cachée dans les puits: « une pâte liquide de chaux grasse a été versée dans les cheminées « qu'elle remplit entièrement en enveloppant les câbles. »

« Le résultat des recherches de la commission a donc malheureusement une très grande portée. l\ ne s*agit pas, en effet, d'un vice de construction particulier au pont de la Basse-Chatne, il s'agit d'un vice de système qui peut avoir compromis la solidité d'un très grand nombre de ponts suspendus, sans qu'on s'en soit aperçu; car, dans la plupart des ponts, comme dans celui de la Basse-Chalne, les conduits d'amarre bourrés de chaux et traversant d'ailleurs le massif de retenue, ne peuvent être visités.

a En faisant découvrir ces conduits avec précaution au pont de la Basse-Chalne, la commission a remarqué que le massif de chaux n'était pas en général adhérent aux parois du conduit. Une espèce de retrait s'était opéré et avait produit non seulement des fissures longitudinales le long des parois, mais des fissures transversales qui pénétraient jusqu'aux câbles. La pâte de chaux avait conservé sa blancheur partout où elle était restée compacte; mais dans l'intérieur des fissures elle avait pris une teinte jaune, produite par l'eau de flltration qui s'y était introduite. La commission a remarqué en outre que dans plusieurs parties, principalement dans les câbles d'amarre qui sont plus gros, la pâte de chaux n'était pas adhérente aux câbles ; elle formait autour d'eux une espèce de gaine produite probablement par leur vibration. Ces parties de câbles se trouvaient ainsi complètement isolées de la chaux. Enfin, la commission a constaté que la pâte de thaux ne pénétrait nulle part dans l'intérieuf des câbles, <}ui ^ trouvaieùt