Gao Zongyu, la star des ponts

Le pont de verre qui enjambe le Grand Canyon de Zhangjiajie est le pont vitré le plus large au monde. (PHOTOS FOURNIES PAR GAO ZONGYU)

L'innovation face aux controverses

L'innovation technique décrite ci-dessus a été utilisée pour la première fois lors de la construction du pont ferroviaire et routier de Tianxingzhou à Wuhan, un jalon dans la vie de Gao Zongyu.

Rappelons qu'un pont mixte est un pont à deux étages : celui du haut est conçu pour les voitures ; celui du bas est réservé au train. Sa structure est ainsi beaucoup plus complexe que celle d'un simple pont autoroutier. « Supporter le poids d'un train revient à supporter le poids de huit files de véhicules sur une autoroute. » Les tout premiers plans du pont de Tianxingzhou prévoyaient l'aménagement d'une double voie de chemin de fer. Puis, une troisième ligne ferroviaire a été ajoutée, et enfin, une quatrième, parmi lesquelles deux destinées au TGV. Il ne faut pas oublier dans ce compte les six voies d'autoroute. « Le pont supporte une charge totale équivalant au poids de 34 files de véhicules sur une autoroute. »

D'après Gao, la clé du succès du pont de Tianxingzhou réside dans l'innovation, qu'on ne peut atteindre sans soulever des controverses.

À l'époque, le pont Tianxingzhou visait haut : être le pont haubané mixte avec la plus grande portée au monde, ainsi que quatre lignes de chemin de fer (dont des lignes TGV) et des voies d'autoroute. La technologie traditionnelle à deux nappes de haubans ne pouvait supporter cette charge considérable : il fallait trouver une solution.

Gao Zongyu et son équipe ont proposé une structure composée de trois nappes de haubans et de trois travées, ajoutant ainsi une rangée de haubans au centre du pont et une travée en forme de double rectangle. L'objectif était d'augmenter la capacité de charge ainsi que la rigidité du pont pour permettre le passage d'un TGV.

Cependant, des experts ont immédiatement exprimé des doutes quant à cette méthode, pour la simple raison que ce type de pont n'avait jamais été érigé auparavant dans le monde. Il était donc difficile de prévoir la résistance du pont après l'ajout de cette nappe de haubans. Par ailleurs, les travaux devenant plus compliqués, les risques étaient accrus. Pour déterminer si le projet était réalisable, il convenait d'analyser et de mesurer ce qu'apporterait la rangée de haubans supplémentaire au pont en termes de capacité de charge.

Pour répondre à cette question, une équipe a été affectée au développement d'un logiciel 3D spécialisé dans la conception des ponts pour lancer des simulations. Après six mois d'essais et de calculs, une conclusion inespérée a été dressée : la nouvelle rangée de haubans au centre supporte presque la même force de tension que les deux nappes traditionnelles, avec un écart de 10 % maximum. Ce résultat a bousculé les idées toutes faites de beaucoup, au profit des plans imaginés par Gao Zongyu.

Bien qu'en théorie, la viabilité du pont était désormais assurée, certains experts s'inquiétaient encore de la mise en œuvre des travaux, au vu des difficultés techniques qu'ils présentaient. M. Gao et son équipe ont à nouveau planché jour et nuit pour trouver une solution rassurante. Au final, une grue à montage automatisée avec une capacité de charge de 700 tonnes a été spécialement développée pour garantir un assemblage précis des éléments constituant les poutres.

En outre, la réalisation du modèle « trois nappes de haubans et trois travées », a permis de réaliser des économies : 3 330 tonnes d'acier et un total de 110 millions de yuans en moins par rapport au plan initial comportant deux rangées de haubans, car M. Gao a pu non seulement réduire de 1 m la hauteur du pont, mais aussi la hauteur et la longueur des travées d'entrée aux deux extrémités.

À l'annonce de son projet, Gao Zongyu a dû faire face aux désaccords et aux incertitudes des gens de la profession, mais il rappelle que l'innovation est nécessaire pour surmonter les difficultés : « L'innovation sert à répondre aux besoins d'un projet, pas à faire le spectacle. »

Un sentiment de mission

Selon Gao Zongyu, innover est un concept éternel, mais les priorités évoluent au fil des époques. « Dans les années 1950-1960, la Chine mettait l'accent sur l'apprentissage des techniques de construction. Pour ériger le pont du fleuve Yangtsé en ce temps-là à Wuhan, le gouvernement avait invité des experts soviétiques. À trois reprises, le président Mao Zedong avait inspecté le chantier et s'était assuré que les ingénieurs chinois avaient bien progressé auprès de leurs confrères étrangers. De nos jours, les technologies chinoises se développent rapidement en se fondant sur les principes de sécurité, de qualité et de rationalité économique, et prêtent une grande attention à la durabilité, à la protection de l'environnement et aux fonctions numériques et intellectuelles. »

Le système logiciel pour la simulation de structures à haubans, développé à l'initiative de Gao Zongyu dans les années 1990, est toujours utilisé aujourd'hui, mais des améliorations y sont apportées continuellement. « Auparavant, ce logiciel pouvait servir uniquement pour les petits ponts avec sa méthode de calcul simple ne s'appliquant qu'à un contexte statique. Désormais, il peut effectuer des calculs détaillés pour les grands ouvrages, dans un contexte dynamique. »

En 1998, Gao Zongyu a dessiné les plans du pont enjambant la rivière Minjiang, à Qingzhou (province du Fujian). Ce dernier a été considéré à l'époque comme le premier pont haubané au monde au regard de sa portée principale, longue de 605 m. Avant toute chose, l'équipe sous la houlette de M. Gao avait passé une année complète à créer un logiciel pour mener des calculs de haute précision. Ce faisant, ils avaient ensemble réussi à réduire de 20 % le volume total d'acier utilisé et à économiser ainsi plus de 30 millions de yuans.

En 2001, lors de la conception du pont de Donghai, premier pont chinois traversant une mer, Gao Zongyu s'était aussi heurté à un nouveau genre de défi technique : l'eau de mer rongeait la structure du pont. Par ailleurs, les conditions météorologiques posaient problème : environ 180 jours par an, un vent de 6 sur l'échelle de Beaufort était enregistré sur le site. Gao Zongyu avait alors envisagé avec audace d'assembler l'intégralité du caisson entre deux piles (soit 70 m de long) en atelier, puis d'expédier par bateaux ces poutres géantes pesant chacune 2 000 tonnes vers le chantier pour la pose. Cette méthode novatrice dans le secteur de la construction des ponts a permis d'améliorer considérablement l'efficacité des travaux. Ce pont de 32,5 km a été achevé en moins de quatre ans seulement, une véritable prouesse qui a suscité l'admiration des pairs de M. Gao.

À la faveur de l'essor du TGV en Chine au siècle dernier, Gao Zongyu a dirigé la conception de ponts ferroviaires supportant le passage de trains à plus de 200 km/h, notamment le pont de Tianxingzhou à Wuhan et le pont mixte sur le fleuve Jaune à Zhengzhou, tous deux tronçons de la ligne à grande vitesse Beijing-Guangzhou. Parmi eux, le pont de Tianxingzhou a remporté la médaille George S. Richardson lors de la 27e Conférence internationale des ponts en 2010.

Grâce à ses idées novatrices qui se sont concrétisées en ouvrages innovants, Gao Zongyu a mené une carrière aussi démesurée que ses ouvrages d'art : une vingtaine de récompenses en Chine et à l'étranger, y compris deux médailles George S. Richardson, six Prix nationaux du progrès scientifique et technologique, un Prix national d'or pour l'ingénierie, un prix Zhan Tianyou récompensant les sciences et technologies ferroviaires ; douze brevets d'invention déposés ; plus de 30 thèses publiées ; 24 ponts achevés, parfois loin du territoire chinois comme le prouve le pont Mohammed VI édifié au Maroc.

Gao Zongyu, né en 1964, envisage encore plusieurs projets avant de prendre sa retraite : premièrement, construire des ponts enjambant respectivement les détroits de Qiongzhou, de Bohai et de Taiwan ; deuxièmement, construire des ponts à travers le monde, participer à l'initiative « une Ceinture et une Route » et concurrencer sur un pied d'égalité les pays développés dans les domaines de conception, de mise en chantier, de fabrication, de recherches, de création et de conseil.