Tenir bon au lac Conestee

Aux abords d’une réserve naturelle à Greenville, en Caroline du Sud, un barrage datant du XIXe siècle présentait un risque bien actuel : il menaçait l’approvisionnement en eau potable de centaines de milliers de personnes en aval.

Construite à la fin du XIXe siècle, cette structure avait depuis longtemps dépassé sa durée de vie prévue, tout en retenant environ 2,3 millions de mètres cubes de matériaux.

Pendant plus d’un siècle, le barrage du lac Conestee a retenu les sous-produits issus du développement de la région. À mesure que Greenville se développait, depuis l’apogée de l’industrie textile jusqu’à l’ère moderne, les déchets des usines s’écoulaient en aval et se déposaient derrière le barrage, remplissant peu à peu de couches de sédiments ce qui était autrefois une étendue d’eau libre.

Des sédiments plus propres se sont finalement déposés à la surface, scellant ainsi efficacement ce qui se trouvait en dessous. Tant que la structure tenait bon, le système fonctionnait. Mais le barrage lui-même se détériorait et la marge d’erreur se réduisait.

En cas de rupture, les conséquences se feraient rapidement sentir en aval, menaçant les sources d’eau et les collectivités avoisinantes.

« La seule chose qui retenait l’eau, c’était ce barrage construit en 1892 », a déclaré Kelly Lowry, directeur de Lake Conestee Dam Project, LLC.

Des années d’études, une seule voie à suivre

Au début des années 2000, les préoccupations concernant l’état du barrage et les sédiments accumulés derrière celui-ci sont devenues plus pressantes, ce qui a donné lieu à une longue période d’études. Pendant près de deux décennies, des ingénieurs, des organismes de réglementation et des experts en environnement ont évalué les solutions possibles, en tenant compte des coûts, de l’impact environnemental et de la fiabilité à long terme.

Finalement, la conclusion s’imposait. Attendre n’était plus une option.

Le projet a pris un nouvel élan lorsque Lowry est intervenu pour diriger les efforts au nom de l’État. Fort d’une formation en droit de l’environnement et d’une expérience dans la gestion de systèmes réglementaires complexes, il s’est attaché à faire avancer le projet.

« Je me suis retrouvé aux prises avec un projet d’une grande complexité, d’une ampleur considérable et d’une grande sensibilité, et je savais que j’aurais besoin du meilleur soutien possible pour réussir », a déclaré Lowry. « Un échec aurait eu des conséquences catastrophiques sur les plans environnemental, économique et social. »

Kiewit Infrastructure South Co. a été intégrée au processus dès le début, selon une approche de conception-construction progressive qui a permis au donneur d’ouvrage et aux équipes d’ingénierie et de construction de Kiewit d’élaborer ensemble les solutions dès le départ.

Cette implication précoce a permis à l’équipe de s’attaquer aux principaux défis avant le début des travaux : harmoniser les choix de conception avec la façon dont le projet serait réellement réalisé, assurer une étroite coordination avec les organismes de réglementation et faire progresser les démarches nécessaires à l’obtention des permis.

Une autre approche de solution

La plupart des concepts initiaux portaient sur la réparation du barrage existant. Mais ces approches présentaient des risques. Toute perturbation pourrait entraîner la rupture du barrage, ce qui libérerait des sédiments contaminés en aval et aurait des répercussions sur la qualité de l’eau, les écosystèmes et l’approvisionnement en eau potable de plus de 500 000 personnes. Cela aurait également dévasté l’économie du lac Greenwood, qui repose sur la pêche, les activités récréatives et les milliers de résidences riveraines.

« Pour que le barrage remplisse sa fonction, son remplacement était vraiment la seule solution possible », a déclaré Scott Jones, ingénieur en structure principal chez Kiewit.

Au lieu de reconstruire l’ouvrage d’origine, l’équipe a choisi de construire un nouveau barrage juste en aval.

Le nouveau barrage en béton compacté au rouleau permettrait de maîtriser le cours de la rivière, tout en laissant l’ouvrage existant immergé et en lui permettant de continuer à retenir les sédiments. Cette solution permettait de gérer à la fois le risque environnemental et le problème structurel, mais elle soulevait un nouveau défi.

Les travaux devaient être réalisés sans perturber l’écoulement de la rivière ni déstabiliser les structures existantes.

Construire au fil de l’eau

Les travaux ne partaient pas de zéro. La rivière Reedy continuait de s’écouler sur le site, et l’équipe devait réaliser les travaux autour de son lit.

« Vous construisez un barrage devant une chute d’eau, dans un bassin versant à réponse rapide », a déclaré Anthony Galantini, chargé de projet chez Kiewit. « 25 millimètres de pluie suffisent à faire bondir le débit de façon spectaculaire. »

Dès les premières étapes du projet, cette réalité s’est imposée.

Les tempêtes ont rapidement fait monter le niveau de l’eau, qui a dépassé les ouvrages provisoires et forcé les équipes à quitter la zone de travail. La préparation des fondations a dû être reprise plus d’une fois, ce qui a fait perdre du temps à l’équipe et a révélé un problème plus vaste. Plus l’équipe demeurait longtemps au niveau le plus bas, plus elle était vulnérable.

La solution a consisté à changer de stratégie.

Au lieu de demeurer vulnérable au niveau le plus bas, l’équipe a revu la séquence des travaux, en commençant la construction au-dessus du ponceau de dérivation, d’un côté de la rivière. Cela leur a permis d’atteindre des cotes plus élevées plus tôt et de maintenir l’avancement des travaux tout en respectant les normes de qualité du projet.

Cet ajustement a réorienté les travaux.

Trouver le bon rythme

À partir de ce moment-là, les travaux ont commencé à s’enchaîner sans temps mort, d’une opération à l’autre.

« Nous n’avons vraiment pas eu de temps mort. Dès qu’une phase était terminée, l’équipe suivante était prête à prendre le relais », a déclaré Chris Gladson, sponsor de projet.

Les travaux de fondation se sont directement enchaînés avec la construction de la centrale à béton. Les travaux de coffrage ont suivi. La mise en place du béton a commencé sans interruption.

Les activités du chemin critique se sont enchaînées sans interruption.

Lorsqu’elle a commencé la mise en place du béton compacté au rouleau, l’équipe avait trouvé un rythme qu’elle pouvait soutenir.

Pendant 33 jours, le chantier est demeuré en activité sans interruption.

Les équipes de jour installaient le coffrage. Les équipes de nuit mettaient en place le béton. Chaque levée dépendait de la précédente, et la synchronisation était essentielle. Des retards nécessiteraient des reprises de travaux et ralentiraient la cadence de production.

Au lieu de cela, les travaux se sont poursuivis sans interruption.

Une équipe, un objectif

Ce projet a réuni des employés de partout chez Kiewit, dont bon nombre n’avaient jamais travaillé ensemble auparavant. La diversité des parcours et des expériences de ses membres obligeait l’équipe à se coordonner rapidement, surtout à mesure que le rythme des travaux s’accélérait.

« Nous avons connu quelques succès dès le début en tant qu’équipe, et cet élan s’est maintenu pour le reste du projet », a déclaré Gladson.

À mesure que les travaux s’intensifiaient, leur complexité augmentait également. Les équipes ont prolongé leurs heures de travail, les opérations se sont chevauchées et la coordination est devenue d’autant plus importante. La réussite dépendait de la capacité de chaque groupe à comprendre non seulement son rôle, mais aussi la façon dont son travail influait sur la phase suivante.

Les équipes de chantier, les ingénieurs et les surintendants sont demeurés en étroite communication, adaptant les plans en temps réel afin de faire avancer les travaux et d’éviter les retards. Cette constance a permis à l’équipe de continuer à faire avancer les travaux pendant certaines des phases les plus exigeantes de la construction.

À l’approche des dernières étapes, le fonctionnement de l’équipe était guidé par cette coordination. Les travaux se sont enchaînés sans heurts, les décisions ont été prises rapidement et le groupe est demeuré concentré jusqu’à l’achèvement du projet. Au terme du projet, les résultats témoignaient de cet effort.

Bien qu’elle ait travaillé dans un cours d’eau en écoulement, géré les risques environnementaux et maintenu un échéancier de mise en place sans interruption, l’équipe a achevé le projet plus d’un an avant l’échéance et en deçà du budget prévu.

Bâti pour l’avenir

Aujourd’hui, le nouveau barrage remplace un ouvrage qui était demeuré en place pendant plus d’un siècle. En amont, les sédiments contaminés demeurent confinés. En aval, la rivière s’écoule comme prévu.

Pour les collectivités voisines, le changement est immédiat. Les zones autrefois inondées lors de fortes tempêtes sont désormais protégées, et l’incertitude entourant l’état du barrage a disparu.

« C’était un énorme poids en moins sur les épaules de la collectivité », a déclaré Galantini.

Les travaux modifient également la façon dont le secteur peut être utilisé. Le secteur, dont l’utilisation était auparavant limitée par les risques, est désormais stable, ce qui protège des sites d’intérêt à proximité comme le moulin Conestee et ouvre la voie à de futurs aménagements le long de la rivière ainsi qu’à la réutilisation de l’espace environnant.

Pour l’équipe, c’est un résultat concret qu’elle peut voir et montrer du doigt.

« Vous pouvez construire 100 barrages », a-t-il dit. « Mais il y a toujours quelques projets qui vous restent en tête. Celui-ci en faisait partie. »

Le modèle compte

Découvrez une entrevue de questions-réponses avec Scott Jones, ingénieur principal en structure chez Kiewit, au sujet du modèle de contrat de conception-construction progressive, et visionnez une vidéo exclusive montrant en accéléré la construction du barrage.