Comment des plaques d’assemblage deux fois trop fines ont-elles pu faire s’effondrer un pont en quarante ans ?

Le contexte

Construit à partir de 1964 et ouvert à la circulation en novembre 1967, le pont autoroutier I-35W enjambe le fleuve Mississippi à Minneapolis, dans le Minnesota, et constitue l’un des axes routiers les plus fréquentés de la ville. Classé comme « structurellement déficient » dès 1990 par les autorités de transport, l’ouvrage continue néanmoins de faire l’objet d’inspections annuelles à partir de 1993 sans que le problème structurel réellement fatal ne soit jamais correctement identifié par les équipes en charge de sa surveillance.

La décision

Une étude de l’université du Minnesota souligne dès 2001 l’absence de redondance structurelle dans le système de poutres en treillis du pont, un défaut de conception qui rend l’ensemble de la structure vulnérable à la moindre défaillance d’un seul élément porteur. Des photographies prises lors d’une inspection le 12 juin 2003 montrent déjà un bombement visible sur certaines plaques d’assemblage en acier du pont, un signal d’alerte qui ne débouche pourtant sur aucune intervention corrective. Au fil des décennies, cinq centimètres de béton supplémentaires sont par ailleurs ajoutés à la surface de la chaussée, alourdissant la charge statique totale de l’ouvrage de 20 % par rapport à sa conception d’origine.

La chute

Le 1er août 2007, à 18 h 05, en pleine heure de pointe, le pont s’effondre brutalement alors que quatre de ses huit voies sont fermées pour des travaux de resurfaçage et que près de 262 tonnes de matériaux et d’équipements de chantier sont entreposées directement au-dessus de son point le plus fragile. L’enquête du National Transportation Safety Board établira que des plaques d’assemblage en acier, ne mesurant qu’un peu plus d’un centimètre d’épaisseur, avaient été dimensionnées deux fois trop fines par rapport aux spécifications nécessaires dès la phase de conception originelle du pont dans les années 1960, une erreur de calcul ayant provoqué la rupture de ces plaques en huit points distincts de la travée centrale. Le rapport final du NTSB conclura sans ambiguïté que « le processus de conception d’origine du pont I-35W avait conduit à une erreur grave dans le dimensionnement de certaines plaques d’assemblage du treillis principal ». L’effondrement fait treize morts et 145 blessés parmi les 111 véhicules présents sur le pont au moment des faits.

Les conséquences

Le gouverneur du Minnesota, Tim Pawlenty, décrète immédiatement l’état d’urgence, tandis que le président George W. Bush se rend sur les lieux dès le 4 août pour promettre un soutien financier fédéral, le Congrès votant à l’unanimité 250 millions de dollars d’aide d’urgence en à peine deux jours. L’État du Minnesota conclut en mai 2008 un accord amiable de 38 millions de dollars avec les victimes et leurs familles, avant d’obtenir séparément 52,4 millions de dollars de la société d’ingénierie URS Corporation en 2010, puis 8,9 millions de dollars supplémentaires en 2012 de la part de Jacobs Engineering, successeur du cabinet Sverdrup & Parcel à l’origine de la conception initiale défaillante du pont.

Et depuis ?

Le pont de remplacement, baptisé I-35W Saint Anthony Falls Bridge, est achevé en un temps record et ouvre à la circulation dès le 18 septembre 2008, soit trois mois d’avance sur le calendrier initialement prévu, pour un coût de 234 millions de dollars. Cette catastrophe conduit également le Minnesota à relever sa taxe sur les carburants de 5,5 cents par gallon afin de financer l’entretien de ses infrastructures routières vieillissantes, une mesure adoptée en passant outre le veto du gouverneur Pawlenty. L’effondrement du pont I-35W demeure aujourd’hui un cas d’école régulièrement cité en ingénierie civile pour illustrer les conséquences potentiellement mortelles d’une erreur de dimensionnement initiale restée non détectée pendant plusieurs décennies malgré des inspections répétées.

Plus d’un siècle plus tôt, le Tay Bridge écossais s’effondrait pour une raison similaire, un défaut de conception jamais réévalué face à des charges croissantes ; le pont Morandi, en 2018, montrera qu’un défaut connu depuis des années peut continuer d’être ignoré même à l’ère de la surveillance structurelle moderne.