Les bases de l’organisation de chantier

Cette unité est une introduction dans le domaine de l’organisation de chantier. Les bases qui y sont décrites faciliteront l’approche des unités suivantes et la compréhension du management de construction en général.

 

1. Analyser le projet de construction

 

1.1. Informations existantes

Quelles informations sont à prendre en compte pour l’organisation du chantier ?

L’analyse des informations existantes concernant le projet consiste à obtenir une vue d’ensemble de l’ouvrage à réaliser et à déterminer tous les facteurs potentiels qui influencent l’organisation du chantier.

D’une part ces informations se trouvent dans les documents qui constituent le projet de construction. Ces documents peuvent par exemple être :

    • les plans d’exécution,
    • les informations générales (CCAP),
    • la description des travaux (CCTP),
    • le bordereau des prix,
    • etc.

Du fait que chaque projet de construction est unique, il est important de préciser que ces documents varient d’un projet à l’autre.

D’autre part, certaines informations peuvent seulement être relevées lors d’une visite du site. Une visite du site permet en effet d’analyser des informations qui ne sont pas visibles sur les documents du projet ; notamment les particularités du terrain, de l’existant et des voies d’accès.

Exemple

Le projet de référence qui illustrera chaque chapitre de cette unité est tiré de la Baubetriebsübung 2017 de PERI GmbH. Tous les documents existants, c’est-à-dire dans ce cas les plans d’exécution, sont à retrouver via les liens à la fin de ce paragraphe. L’ouvrage à construire est situé dans un centre-ville et le site est bordé de deux routes tout comme des bâtiments existants (cf. image 1.1). L’ouvrage est composé d’une structure poteaux-poutres en béton armé (cf. image 1.2).

1 Plan de masse

Image1.1: Plan de masse

2 Plan

Image1.2: Plan des étages 1 à 6

 

 

1.2. Structure de l‘ouvrage

Quels sont les objets majeurs de mon ouvrage ?

Dans un projet de construction, l’ouvrage à réaliser est composé de différents objets. Un objet peut correspondre à un élément réel du chantier (par exemple : un poteau en béton armé) ou un objet fictif (par exemple : un groupe de plusieurs murs et poutres). À chaque objet sont attribués des informations orientées objets tout comme des méthodes. La structure de l’ouvrage orientée objet permet d’optimiser la gestion et le traitement de l’information. Dans un projet de construction les objets suivants se distinguent:

    • le projet,
    • les blocs (les zones),
    • les niveaux (les étages),
    • les étapes de construction,
    • les éléments de construction (par exemple : un poteau, une dalle etc.) et
    • les éléments constitutifs d’un élément de construction (par exemple : l’acier, le béton, le mortier etc.).

La structure d’un projet de construction est toujours composée au minimum de deux objets : un projet et un élément de construction.

L’analyse de la structure d’un projet de construction est une mission qui consiste à reconnaître à l’aide des informations existantes une première structure de l’ouvrage. Cette structure ne prend, jusqu’à ce moment, pas en compte la construction et production du chantier ; mais permet simplement de définir les grandes lignes de l’ouvrage (le projet, les blocs et les étapes).

Exemple

La structure de l’ouvrage de référence est résumée dans le schéma ci-dessous (cf. image1.3). Il est à noter que le projet est composé de huit niveaux dont un sous-sol et un rez-de-chaussée. Une structuration de l’ouvrage en blocs n’est pas nécessaire au vu de sa taille qui est limitée.

3 Structure de louvrage

Image1.3: Structure de l’ouvrage

 

 

2. Définir les étapes de construction

 

2.1. Étapes de construction

Quels sont les groupements d’éléments de construction en étapes utiles pour faciliter le déroulement du chantier ?

Une étape de construction est un objet de la structure d’un ouvrage qui détermine le déroulement de chantier. Une étape de construction est un objet facultatif qui permet par ailleurs, dans le cas de grands ouvrages, de mieux structurer le projet afin d’avoir un meilleur aperçu des coûts, des ressources et de la documentation des informations. Une étape de construction regroupe plusieurs éléments de construction et possède une dénomination qui la rend unique. Une étape de construction peut être représentée dans une maquette numérique par une enveloppe colorée.

Il n’existe pas de solution type dans la définition d’étapes de construction. Plusieurs solutions sont possibles pour un même projet. Ces solutions dépendent entre autre des techniques de construction qui seront appliquées sur chantier. Une étape de construction est un groupement d’élément de construction et peut par exemple correspondre à:

    • un étage entier (si les dimensions de l’étape sont modérées),
    • une partie d’étage (si les dimensions de l’étage sont grandes),
    • une cage d’ascenseur,
    • une cage d’escalier,
    • un noyau porteur de l’ouvrage,
    • etc.

Exemple

L’ouvrage de référence est composé de 34 étapes de construction (cf. image2.1). Avant de procéder à la construction du gros-œuvre, le terrassement doit être réalisé. Par la suite chacun des huit niveaux est composé d’une étape cage d’escalier et cage d’ascenseur tout comme d’une partie 1, 2 et 3. Par ailleurs au niveau du sous-sol, il existe une étape en plus pour la construction de la dalle (considérée comme fondation).

4 Structure de louvrage avec les etapes de construction

Image 2.1: Structure de l’ouvrage avec les étapes de constructions

 

2.2. Modélisation des étapes de construction

Comment modéliser de manière schématique les étapes de constructions sur la base de plans en 2D, afin de faciliter la planification et la gestion du chantier ?

Dans une maquette numérique, une étape de construction peut être représentée par une enveloppe colorée. Cette enveloppe a les dimensions du groupement d’éléments de construction dont elle est composée. La difficulté dans cette mission est la compréhension et la retranscription des informations 2D dans un modèle orienté objet en 3D (maquette numérique).

À l’aide de la version gratuit du logiciel SkechtUp (Make), une maquette numérique simple peut être construite. Chaque objet modélisé doit être défini comme « composant » dans le logiciel. La vidéo ci-dessous illustre la modélisation d’enveloppes pour les étapes de construction. À noter que la visualisation des enveloppes est améliorée en travaillant avec des couleurs différentes pour chaque étape de construction. De plus, le terrain tout comme les objets avoisinants du site peuvent être modélisés et représentés à l’aide de « composants ».

5 Video modelisation

 

Exemple

Les étapes de construction du projet de référence ont été modélisées tout comme le terrain et les bâtiments existants. Les étapes de construction sont uniques, distinguées par les couleurs et ont été nommés (cf. image 2.2 et image 2.3).

6 Modele des etapes de construction

Image 2.2: Visualisation des étapes de construction (1)

7 Modele des etapes de construction

Image 2.3: Visualisation des étapes de construction (2)

 

 

3. Définir les éléments de construction

 

3.1. Éléments de construction

Quels travaux (type de prestations) sont à réaliser dans chaque étape de construction ?

Chaque étape de construction est composée de un ou plusieurs éléments de construction. Dans la définition des éléments de construction, il s’agit d’analyser et de déterminer les éléments de chaque étape de construction. Un élément de construction, dans le cadre du gros-œuvre, peut être un mur, une poutre, une dalle, une fondation etc. Chacun de ces objets doit être listé pour chaque étape de construction dans le cadre d’un travail préliminaire à l’organisation détaillée du chantier. De plus, la quantification de ces éléments de construction est une base importante pour la planification et la gestion du chantier. Ceci est rendu possible au travers d’un avant-métré.

 

3.2. Modélisation des éléments de construction

Comment modéliser de manière schématique les éléments de construction sur la base des plans en 2D, afin de faciliter la planification et la gestion du chantier ?

Les éléments de construction de chaque étape peuvent être modélisés dans SketchUp. Chacun de ces objets est représenté par un « composant ». Un élément de construction est unique et possède une dénomination. À l’aide du logiciel SketchUp, les éléments de construction de chaque étape peuvent être détaillés avec des cotations.

Exemple

La modélisation des éléments de construction est illustré à l’aide de l’étape de construction « Rez-de-chaussée partie 3 » du projet de référence (cf. image 3.1 et image 3.2).

8 Elements de construction de la partie 3 RDC

Image 3.1: Visualisation des éléments de construction de l‘étape « Rez-de-chaussée partie 3 » (1)

9 Elements de construction de la partie 3 RDC

Image 3.2: Visualisation des éléments de construction de l‘étape « Rez-de-chaussée partie 3 » (2)

 

3.3. Avant-Métré

Quelle est la qualité et la quantité de l’ensemble des travaux à réaliser dans chaque étape de construction ?

Un avant métré sert à relever la qualité et quantité de l’ensemble des travaux nécessaire à la réalisation d’éléments de construction. Dans un avant-métré, les travaux sont quantifiés sur plan, alors que dans un métré, les travaux sont quantifiés à partir des relevés de l’ouvrage existant. Le métré a pour objet le calcul détaillé des quantités des éléments de construction pour chaque étape de construction. Un avant métré est une réalisation méthodique suivant la liste des éléments de construction définie auparavant pour chaque étape. Les éléments de construction du même type peuvent être regroupés dans l’avant-métré.

Un avant-métré est présenté sous forme de tableau. La mission est constituée des étapes chroniques suivantes :

    • numéroter et désigner chaque type d’élément de construction,
    • indiquer l’unité avec laquelle ce type d’élément est décrit,
    • calculer les quantités en indiquant les unités de calcul et
    • indiquer la somme totale des éléments de construction de ce type.

Exemple

Les éléments de construction de l’étape de construction « Rez-de-chaussée partie 3 » du projet de référence ont été regroupés et listé (cf. image 3.3 et tableau 3.1). Par la suite l’avant-métré pour cette étape de construction a été réalisé.

10 Avant metre

Image 3.3: Éléments de construction de l‘étape « Rez-de-chaussée partie 3 »

 

Tableau 3.1: Avant-métré de l‘étape « Rez-de-chaussée partie 3 »

10 Tableau

 

4. Planifier le déroulement des travaux

 

4.1. L’ordre production des étapes de construction

Quel est l’ordre de production qui permet d’organiser le chantier au mieux et d’optimiser l’utilisation des ressources ?

La planification de l’ordre de production peut être réalisée à l’aide de plannings. Ces outils aussi connus sous le terme diagramme Gantt permettent de visualiser, de calculer la durée et le déroulement de tâches à réalisées. La solution retenue pour le déroulement des travaux est toujours spécifique au projet. Pour schématiser le concept du déroulement de la construction, les étapes suivantes sont distinguées :

    • tout d’abord déterminer les différentes tâches à réaliser (ces tâches peuvent correspondre à différents objet d’un ouvrage : le projet, les blocs, les étapes de construction, les éléments de construction et les éléments constitutifs),
    • ensuite lister ces tâches dans un tableau,
    • par la suite indiquer une durée de ces tâches,
    • puis choisir un ordre de production en indiquant les antécédent et
    • finalement déterminer les liaisons des différentes tâches entre elles.

Dans un diagramme Gantt on distingue quatre types différents de liaisons :

    • Fin-Début (FD) : La tâche dépendante (2) ne peut pas commencer tant que la tâche dont elle dépend (1) n'est pas terminée.
    • Fin-Fin (FF) : La tâche dépendante (2) ne peut pas se terminer tant que la tâche dont elle dépend (1) n'est pas terminée.
    • Début-Fin (DF) : La tâche dépendante (2) ne peut pas se terminer tant que la tâche dont elle dépend (1) n'a pas commencé.
    • Début-Début (DD) : La tâche dépendante (2) ne peut pas commencer tant que la tâche dont elle dépend (1) n'a pas commencé.

Pour réaliser un concept de production (simplification d’un diagramme Gantt) seule la liaison Fin-Début (FD) est utilisée.

Exemple

Dans le projet de référence, la planification du déroulement de la construction a été réalisée à l’aide d’un concept de production (simplification d’un diagramme Gantt) sur la base des étapes de construction. La visualisation de l’ordre de production des étapes de construction a été simplifiée pour obtenir un premier concept de production, ce qui explique pourquoi les durées sont toutes égales à 1 unité de temps et toutes les liaisons représentent des FD.

11 Diagramme Gantt

Image 4.1: Concept de production

 

4.2. Visualisation de la production

Comment visualiser l’aspect temporel de la construction avec la maquette numérique?

Sur la base de la maquette numérique réalisée à l’aide de SketchUp, le déroulement du chantier peut être visualisé. Pour cela il existe deux possibilités : la fonction « scène » de SketchUp ou encore la méthode de screenshots. Ces deux méthodes peuvent être utilisées pour visualiser les étapes de construction, mais aussi simuler des processus très détaillés comme les éléments de construction ou leurs éléments constitutifs.

Exemple

Dans l’exemple du projet de référence, le déroulement de la construction a été visualisé à l’aide de la fonction « scènce » dans SketchUp. Le résultat peut être visualisé avec la vidéo ci-dessous.

Video Deroulement

Autor : Kevin Vollmer (M.Sc.) / 12-2016