Définition du corpus

Ce dossier concerne les ponts sur lesquels passe la voie ferrée de la ligne de chemin de fer Nice-Digne-les-Bains, ce qui exclut les ouvrages d’art aménagés au-dessus de la ligne, même s’ils l’ont été lors de sa construction, y compris les aqueducs galeries servant de surverses aux torrents de montagne franchis par la ligne (aqueduc-galeries des cornillons, ceux de Touët-sur-Var, du Salvaret et de Gaubert…). Sont également exclus les buses et franchissements de cours d’eau de petite taille. Ces derniers sont en très grand nombre sur la ligne. On compte des centaines de petits aqueducs voûtés de moins d’un mètre, ou de dalots, ou de siphons… En excluant également les petits ponts, constitués d’une poutre métallique d’un mètre ou deux le plus souvent, ou élevés en maçonnerie lorsqu’ils s’inscrivent dans un mur de soutènement, on arrive en tout à 687 items qui n’ont pas paru significatifs pour ce dossier.

Ont donc été pris en compte pour le repérage les 102 ouvrages d’au moins 5 m d'ouverture et 16 ont été sélectionnés.

Ponts en maçonnerie ou ponts métalliques

Cette question est très ouverte. Elle est fonction de l'environnement du pont, mais aussi des ingénieurs chargés de concevoir la ligne, et du moment où a été mis au point le projet.

Avant l’apparition du béton, quelques éléments sont des critères objectifs qui plaident pour l'une ou pour l'autre solution :

• pour les grandes portées, le métal s'impose pour des raisons techniques et financières ;
• l'impossibilité d'établir la ligne selon un tracé rectiligne favorise le choix de la maçonnerie si on peut multiplier les piles ;
• les ponts biais sont de préférence en métal. Quelques voûtes biaises ont été construites sur la ligne des Chemins de fer de Provence, mais elles ont été réservées aux ponts de très faible ouverture (moins de 5 m) ;
• la difficulté d'accès au chantier peut disqualifier les poutres métalliques ;
• la provenance et l’éloignement des matériaux est un facteur important pour les ponts en maçonnerie ;
• la maçonnerie nécessite moins d'entretien sur le long terme ;
• la hauteur de l'ouverture est aussi un facteur dans la mesure où une voûte est plus épaisse que la poutre ;
• le type de main d’œuvre disponible peut jouer dans la mesure où les ouvriers ne sont pas les mêmes.

La construction de la ligne de chemin de fer a duré suffisamment longtemps pour que cette question ait reçu une réponse différente au début et à la fin du chantier. Les ponts construits dans les années 1880 aux extrémités de la ligne sont métalliques dès que cela est possible, pour des raisons d'économie. En revanche, on ne compte que deux ponts métalliques de grande portée, ceux de la Trinité et de Pont-de-Gueydan, dans la section centrale entre Puget-Théniers et Saint-André-les-Alpes alors que c’est bien dans cette section que se trouve le plus grand nombre de viaducs. En tout, la section Puget-Théniers – Saint-André-les-Alpes ne comporte que 9 ponts métalliques de plus de 5 m d'ouverture. Les vingt années qui séparent la conception de ces différentes parties expliquent largement ces choix.

En effet le rejet du métal s'est accentué d'année en année au profit de la maçonnerie. Cette évolution s'explique d'une part parce qu'il paraissait souhaitable de réduire au maximum les coûts d'entretien qui alourdissait considérablement les charges d'exploitation d'une ligne de chemin de fer, surtout en zone reculée, mais aussi, dans le cas particulier des Chemins de fer de Provence, parce que la maçonnerie pouvait s'adapter plus facilement à l'écartement normal (voir infra).

De Puget à Saint-Benoît, tous les ponts de plus de 5 m sont encore métalliques. A partir de Saint-Benoît, c'est-à-dire là où la ligne commence réellement à prendre de l’altitude, ils sont tous en maçonnerie. Le 29 novembre 1901, l’ingénieur ordinaire Bérengier note dans un rapport préparatoire au premier lot de la portion Puget-Annot : « Il est prévu pour ce premier lot trois ponts d’ouverture supérieure à 20 m. Pour ces trois ouvrages, nous avons prévu des arches en maçonnerie à l’exclusion de tabliers métalliques. Ces derniers en effet, en admettant qu’ils conduisent à une moindre dépense de premier établissement, ce qui est contestable lorsque l’ouverture dépasse trente mètres, sont toujours d’un entretien plus coûteux que les ouvrages en maçonnerie, ils ne présentent jamais les mêmes garanties de préservation et leur stabilité est limitée aux charges pour lesquelles ils ont été calculés ce qui nécessite leur remplacement lorsque ces charges viennent à être dépassées par suite de la modification du matériel ou de la largeur de la voie1 ». L'année suivante, il se fait encore plus précis : « Sauf le pont sur la Vaïre, tous ces ouvrages sont en maçonnerie. L’emploi de ponts en maçonnerie a, dans le cas présent, d’autant plus d’avantages qu’ils se prêtent sans difficulté aux modifications de matériels et de voie qui sont prévues en cours d’exploitation. Nous rappelons, en effet, que la plateforme est calculée en vue de l’établissement possible d’un troisième rail2 ».

Encore en 1907, un autre ingénieur, Guignard, note à son tour : "Cette exclusion voulue du métal présente en dehors de l’avantage d’assurer aux ouvrages une durée indéfinie avec des frais d’entretien presque nuls un avantage spécial non moins important propre à la ligne de Saint-André à Puget-Théniers 3».

Finalement, entre Annot et Saint-André, c'est à-dire sur la dernière partie mise en service et conçue après 1900, un seul pont métallique de taille moyenne (20 m d'ouverture) a été construit, celui sur la Vaïre. La nécessité de laisser une grande ouverture pour faire face aux crues a conduit à renoncer à établir une pile. La ligne devant absolument être en courbe à cet endroit pour amorcer son entrée dans le tunnel, le pont maçonné devenait beaucoup plus coûteux. C'est ce qui explique que ce pont soit le seul pont métallique de la ligne sur une portion courbe (la poutre est biaise à 60° par rapport au cours d'eau, la ligne est courbe selon un rayon de 150, le pont adopte une pente de 5 m pour 1000)4. Tous les autres ponts de la ligne devant porter une portion courbe de la voie sont en maçonnerie.

Ponts en maçonnerie

Type d’arche

On trouve sur la ligne des chemins de fer de Provence des ponts en maçonnerie adoptant trois types d’arche différents : des ponts en arc segmentaire, des ponts en arc plein-cintre et des ponts en arc elliptique.

Le choix d’utiliser tel type d’arc est fonction à la fois de la topographie du lieu où est établi le pont et de la période à laquelle il a été conçu.

La portion la plus ancienne de la ligne (la partie niçoise, conçue dans les années 1880 comme une portion de la ligne Nice Meyrargues), est aménagée sous l’autorité du PLM et fait appel exclusivement à des arcs plein-cintre. Seuls les viaducs à plusieurs travées et courbes sont en maçonnerie. Ils juxtaposent des arches de faible portée (moins de 10 m). On retrouve exactement la même logique pour les ponts de la section Digne-Saint-André.

Dans la seconde moitié des années 1880, le métal s'impose déjà moins naturellement pour les faibles portées (entre 5 et 20 m). Le choix de la maçonnerie se double d'une nette préférence pour l'arc surbaissé. L’altitude de la voie à chaque point de franchissement étant une contrainte incontournable, l’arc surbaissé est en effet souvent mieux adapté. Ainsi, dans la portion Colomars-Puget l’arc segmentaire est adopté parfois même avec des lignes assez peu surbaissées, voire très peu surbaissées comme pour le franchissement du ravin d'Aigues Salade.

On l'a vu, la section Puget-Saint-André a encore davantage préféré les ponts en maçonnerie. Pour les plus grands et plus hauts viaducs, elle a systématisé l’emploi de successions d’arcs plein-cintre appuyés sur des piédroits fortement évasés.

A partir d'Annot, les ponts moins longs adoptent la forme d’arcs elliptiques (Vers-la-Ville et arche centrale du viaduc de la Beïte à Annot, pont sur le Verdon à la sortie du tunnel de La colle-Saint-Michel, pont sur l’Ivoire, pont de Quarante mètres et pont sur l’Issole). Les ponts elliptiques ont des lignes plus ou moins surbaissées (au tiers pour les premiers, au quart pour celui de Quarante mètre et au cinquième pour celui sur l’Issole).

Les ouvertures des arcs plein-cintre y sont plus grandes que pour les ouvrages inaugurés dix ans plus tôt : 14 ou 15 m en général, et même 17 m pour le viaduc de la Donne. Pour les viaducs en pente, le dessin de ces arcs ne correspond pas parfaitement à un plein cintre. Ce sont des arcs rampants dont le dessin s'obtient par la juxtaposition de deux quarts de cercle de rayons légèrement différents et de centres décalés de haut en bas. Ce dessin permet de racheter la pente du pont tout en maintenant visuellement à la même hauteur la naissance de deux arcs de part et d'autre d'une même pile.

Deux ponts, aux dessins très proches et très atypiques pour la ligne des chemins de fer de Provence, échappent totalement à ces principes. Il s’agit du viaduc de Thorame-Haute et de celui du Gros-Vallon à Saint-Benoît. L'ouverture de leurs arcs plein-cintre atteint 22 m. Les arcs, du fait de l’évasement des piles, ont l’apparence d’arcs outrepassés. Leur masse et leur ligne sont allégées pas des voûtes d'élégissement.

Les ponts des ravins des Blocs et des Étroits, conçus selon le projet de 1907 pour être des ponts à un arc elliptique de 25 et 30 m d’ouverture, ont finalement été construits sous la forme de ponts en arc plein-cintre de 15 m d’ouverture. Le choix a donc finalement été fait de construire de hautes et longues culées pour réduire leurs portées.

Deux ponts mêlent arc plein-cintre et arc segmentaire : ceux de Touët et de la Beïte à Annot. Dans ces deux cas, l’arc segmentaire est encadré d’arcs plein-cintre de plus petite portée car il fallait établir un franchissement assez important sans pile. Cette contrainte a empêché de juxtaposer de petits arcs plein-cintre comme c’est le cas pour les autres viaducs.

Enfin, un seul pont juxtapose une arche maçonnée et des poutres métalliques : celui du ravin d’Hyèges, commune de Moriez. Ce choix s’explique car le pont est à la fois courbe et biais par rapport au cours d’eau qu’il franchit. Les franchissements latéraux devant être très courts, de l’ordre de deux mètres, il a paru plus simple aux ingénieurs de les prévoir en métal plutôt que de multiplier les voûtes biaises.

Composition des parements et de la maçonnerie

On observe une véritable variété des parements des ponts et de la maçonnerie des arcs. Les devis laissent du reste une certaine marge de manœuvre aux ingénieurs pour chaque ouvrage d'art, comme l'indique un rapport de 1902 : "les parements vus des piédroits, des murs en aile ou des murs en retour et les parements des tympans prolongés par les murs en retour, seront exécutés en moellons têtués, soit par assises réglées, soit à joints incertains, suivant les prescriptions données en cours d’exécution" (cf annexe).

Néanmoins, la plupart des viaducs ont une composition similaire : base de la pile (de plan rectangulaire) en pierres de taille, piles en maçonnerie de moellons et parement de moellons soigneusement équarris et disposés en assises régulières ; pierre de taille pour l’arc, en assises régulières, formant un léger bossage rustique au droit des faces du pont ; beaux moellons réguliers et soigneusement équarris (ou pierres de taille), disposés en assises régulières pour les parement des faces ; pierres de taille, éventuellement chanfreinées, éventuellement à bossages rustiques, pour les bandeaux latéraux formant corniche au niveau de la voie.

Seuls les viaducs du Gros-Vallon (à Saint-Benoît), de Thorame et du Verdon (à Thorame) ont des piles dont les angles sont arrondis (piles de plan rectangulaire prolongées à l’amont et à l’aval par des becs en demi-cercle).

Les viaducs de Moriez, du ravin d’Hyèges et de Roche-Chave, ainsi que les ponts des Étroits et des Blocs, ont le parement de leurs élévations en moellons à tête dressée disposés en opus incertum. Ce traitement des élévations se retrouve partiellement pour le viaduc du Gros-Vallon et pour les ponts de faible portée.

L’appareil en opus incertum est choisi pour les culées de tous les ponts de la ligne, à l’exception des premiers ponts construits dans la partie niçoise.

Les arcs sont composés d’un claveau par assise pour les ponts les plus anciens (ponts niçois, ponts situés entre Digne et Saint-André) ou de deux claveaux disposés en liaison pour les autres parties de la ligne.

Ponts métalliques

Technique et matériaux

Seules les poutres, dont aucune n'est à hauteur variable, sont métalliques. Les culées et les piles sont toujours en maçonnerie.

- les ponts cages sont utilisés pour les plus grandes portées (à partir de 40 m). Ils sont situés dans les Alpes-Maritimes5 ;

- les poutres latérales en treillis sont utilisées pour les portées moyennes (le pont de la Bléone, à poutres latérales, a malgré tout des ouvertures de 42 m) ;

- les poutres sont disposées sous la voie pour les petites portées.

Les techniques de production de l’acier ont connu un bouleversement radical durant les années 1850-1870 avec la mise au point des procédés de production Bessemer puis Gilchrist-Thomas et Siemens-Martin. Mais l’acier tarde à s’imposer dans la construction métallique. Au début des années 1880, les ponts métalliques sont encore des ponts en fer qui répondent au règlement du 9 juillet 1877. Mais la réglementation et les pratiques vont finir par évoluer. Le premier règlement qui accorde à l’acier une large place dans le calcul des résistances admises pour les chantiers de ponts, notamment ferroviaires, date du 29 août 1891. Cette évolution a eu des conséquences directes sur la construction des ponts métalliques de la ligne des Chemins de fer de Provence. Les chantiers conduits avant 1892, entre Saint-André-les-Alpes et Digne d’une part et entre Nice et Puget-Théniers de l’autre, aboutissent à la construction d’ouvrages d’art en fer. Celui des premières années du 20e siècle, entre Puget-Théniers et Saint-André-les-Alpes a, lui, utilisé des ponts en acier. Le choix de l'acier ne s'est pourtant pas imposé d'emblée pour l'ensemble des ponts métalliques envisagés sur cette portion. Pour le premier lot, qui concernait trois ponts (un grand, celui sur le Var, un moyen, celui sur la Chalvagne, et un petit pont de 3,5 m), il avait été prévu, en 1899, de réserver l'acier au pont sur le Var. Dès 1899, pourtant, l’ingénieur Rabut préconise de généraliser l'acier : "l'acier proposé pour le plus grand ouvrage seulement, est à préférer pour les deux autres aussi, comme offrant plus de garantie de bonne qualité que le fer, sans coûter sensiblement plus cher. La Cie de l'Ouest construit en acier ses plus petits tabliers6". Après 1900, l'acier extra doux est systématiquement adopté pour les ponts métalliques.

En dehors de la section Puget-Saint-André, les poutres des ponts dont l'ouverture est inférieure à 10 m sont sous la voie : il s'agit de treillis plus ou moins hauts voire d'âmes pleines en fonction de la longueur du pont. Au-delà de 15 m d'ouverture, les poutres, en treillis, sont latérales. Un seul pont échappe à cette règle : celui du Vallonet, dont les deux imposantes poutres treillis sont entretoisées et disposées sous la voie.

Les ponts sont en général perpendiculaires aux cours d'eau ou aux routes traversés. De nombreux ponts sont cependant construits de biais, cette disposition étant beaucoup plus simple à mettre en œuvre pour un pont métallique que pour un pont maçonné. La poutre biaise a été préférée lorsque l'environnement du pont aurait engendré des coûts supérieurs pour le disposer perpendiculairement, par exemple s'il avait fallu réaménager le cours de la rivière. Le pont de Pont-de-Gueydan aurait ainsi pu être moins biais par rapport au lit de la rivière, mais "il aurait fallu allonger la digue de rive droite pour que le guidage de l'eau fût convenable"7. Dans le cas du pont de la Trinité, il aurait fallu creuser un tunnel pour établir un pont perpendiculaire au Var.

2, 3 ou 4 rails?

Cette question a occupé une bonne part du temps des discussions lors de la conception de la ligne, des années 1880 au début du 20e siècle. Il faut rappeler que la voie a été commencée avec l’écartement normal, puis ramenée à l’écartement métrique en 1884, puis à nouveau pensée comme pouvant être utilisée par des trains à écartement normal. En 1891, la compagnie a fait accepter l’idée de disposer un 3e rail et de décentrer la voie métrique pour réaliser des économies et ainsi éviter d’adopter deux séries de rails centrés sur l’axe de la voie.

Cette question était particulièrement sensible pour les ponts métalliques, puisque ces derniers devaient être conçus de manière à pouvoir résister uniformément aux différentes poussées exercées par le passage des trains. Elle s’est posée pendant tout le chantier. Tous les ouvrages ont la largeur nécessaire au passage des trains à écartement normal, mais certains ont été conçus pour les deux écartements avec deux séries de rails (ce fut encore le cas du pont de l’Ablé en juillet 1891), et d’autres pour les deux écartements avec seulement un troisième rail.

L’arrivé de nouvelles équipes pour la conception de la partie centrale fait resurgir ce problème, les autres lignes de la compagnie, notamment entre Draguignan et Nice, ayant été aménagées avec 4 rails. Ainsi, en 1901, Arnaud et Zürcher sont encore au prise avec ce débat : installer deux fois deux rails disposés chacun à la même distance de l'axe central de la voie garantirait une usure équivalente des rails et éviterait que certains trains ne passent de manière dissymétrique sur les ponts. Mais ils militent activement pour la solution à trois rails : "On a admis, sur les ponts, trois rails au lieu de quatre rails symétriquement placés par rapport à l'axe [...] la dyssymétrie [sic] n'a aucun inconvénient, puisqu'elle n'existe réellement que pour le matériel de la voie étroite, beaucoup plus léger que celui de la voie normale". Les ingénieurs poursuivent en rappelant que les préalables établis par les voies à 4 rails n'ont pas valeur de décision de principe et que depuis l'expérience a montré qu'ils n'étaient pas justifiés. Ils ajoutent que la voie ayant déjà été commencée avec trois rails entre Nice et Puget, "la présence d’appareils spéciaux (passage de 3 à 4 rails) en pleine voie, loin d'une gare et de toute surveillance, pourrait avoir de sérieux inconvénients8".

Il y a donc une grande diversité de cas sur l’ensemble de la ligne. Les plus anciens ponts ont été aménagés avec 4 rails, les derniers avec 3. Et la plupart des ponts ayant connu d’importants travaux au cours du 20e siècle ont été refaits avec le seul écartement métrique recentré. Les ponts disposant d’un longeron pour la pose d’un troisième rail se font de plus en plus rares. Ceux qu’on pouvait encore voir dans la partie niçoise ont été refait en 2011. Dans la partie centrale, c’est encore le cas du pont sur la Vaïre ou du pont sur l’Asse de Moriez.

Liste des ponts de la ligne étudiés

25+170 : pont ferroviaire de la Vésubie IA06001653

30+248 : pont ferroviaire de la Mescla IA06001658

59+924 : pont ferroviaire de la Trinité IA04000626

70+128 : pont ferroviaire de Pont de Gueydan IA04000627

74+556 : viaduc ferroviaire du Gros-Vallon IA04000629

75+681 : viaduc ferroviaire de la Donne IA04000624

78+841 : viaduc ferroviaire de la Beïte IA04000625

82+119 : viaduc ferroviaire de Fontbouisse IA04000622

82+402 : viaduc ferroviaire des Rayets IA04000628

87+547 : viaduc ferroviaire de la Guillaumasse IA04000630

88+290 : viaduc ferroviaire de Maouna IA04000631

93+986 : pont ferroviaire sur le Verdon IA04000643

95+203 : viaduc ferroviaire de Thorame IA04000632

103+023 : pont ferroviaire de 40 mètres IA04000633

110+078 : viaduc ferroviaire de Moriez IA04000635

147+976 : viaduc ferroviaire de la Bléone IA04001897

Deux ponts, qui ne sont pas au sens strict des ponts de la ligne, ont malgré tout été étudiés dans la même aire d'étude :

vers 25+170 : pont Durandy IA06001655

vers 30+500: pont de La Mescla IA06001657

Tableau des ponts repérés