Analyse des coûts du cycle de vie et étude de remplacement du pont Alexandra
En 2017, Services publics et Approvisionnement Canada (SPAC) a entrepris une analyse des coûts du cycle de vie du pont interprovincial Alexandra et une étude sur son remplacement. L’étude a été utilisée comme un document interne de SPAC à l’appui de la décision de réhabiliter la structure existante ou de la remplacer par une nouvelle structure contemporaine, une structure similaire ou une structure emblématique.
Le sommaire exécutif résume les principaux points du rapport. Pour le rapport complet, veuillez communiquer avec les Biens immobiliers.
Sommaire exécutif
Remarque
Par « emblématique », on entend une structure qui est plus que simplement fonctionnelle, qui peut être d’un aspect unique s’inspirant du caractère distinctif et impressionnant de la structure actuelle, du site environnant et du Parlement situé à proximité.
L’actuelle superstructure en acier du pont Alexandra montre les signes d’une détérioration qui ne cesse de s’accélérer depuis les derniers travaux de réhabilitation effectués de 2009 à 2010. La détérioration de l’acier, la nécessité de remplacer les tabliers en porte-à-faux des côtés est et ouest et les dépenses additionnelles et onéreuses en capital requises pour maintenir la structure dans un état de fonctionnement sécuritaire ont amené SPAC à se pencher sur des options pour le remplacement du pont. Le Ministère a effectué une analyse des coûts du cycle de vie afin de comparer l’option de réhabilitation du pont existant par rapport aux options consistant à le remplacer.
Le pont Alexandra a initialement été conçu comme un pont multimodal pour le passage de trains à vapeur, de tramways, de wagons tirés par des chevaux et de piétons entre les villes de Hull et d’Ottawa. Sa construction s’est déroulée entre 1898 et 1900 et son ouverture à la circulation a eu lieu au printemps 1901. De nombreuses réparations et modifications ont été effectuées sur le pont, notamment un changement d’utilisation modale, et les derniers grands travaux de réhabilitation ont été achevés de 2009 à 2010 et des travaux additionnels ont été réalisés sur les travées sur chevalets en 2014. De 2016 à 2017, le remplacement local des éléments en acier détériorés a été achevé.
L’objectif principal de SPAC était d’évaluer l’état actuel du pont et les coûts à long terme de son entretien. Aux fins de comparaison, il était opportun de proposer des options pour le remplacement de la structure actuelle et d’obtenir une estimation de leurs coûts afin que SPAC puisse examiner toutes les options avant de passer à l’étape suivante.
Un certain nombre d’options pour le remplacement de la structure actuelle par un nouveau pont contemporain ou emblématique ont été examinées dans le cadre de l’analyse des coûts du cycle de vie. Cet examen a été mené pour répondre aux préoccupations de SPAC concernant l’augmentation constante des coûts d’entretien du pont Alexandra pour l’État. SPAC a jugé utile d’examiner d’autres options. Ces options ont fait l’objet d’une évaluation et d’un examen prenant en compte différents critères dans le cadre d’une approche pondérée. Les options retenues au terme de l’examen sont une structure contemporaine (pont à dalles sur poutres d’acier), une structure emblématique (pont en arc à tablier suspendu) et une structure similaire à celle du pont actuel (pont à poutres triangulées en acier). Elles ont fait l’objet d’une étude de conception fonctionnelle et d’une analyse des coûts. Les options retenues n’ont pas encore fait l’objet d’un examen approfondi en vue d’une éventuelle mise en œuvre. À ce stade, elles servent uniquement à déterminer l’importance que revêt le pont Alexandra pour la capitale nationale et le tissu urbain environnant, à évaluer les avantages de procéder au remplacement de la structure actuelle et à inscrire les futures décisions d’investissement dans le contexte où différents scénarios de coûts peuvent être envisagés par l’État.
Les représentants de SPAC, en collaboration avec les principaux intervenants, ont défini différents critères de conception et préparé des plans fonctionnels pour le remplacement de la structure actuelle par une structure similaire, une structure contemporaine ou une structure emblématique. Les facteurs pris en compte comprenaient le contexte et la compatibilité avec le tissu urbain environnant de la capitale nationale, les voies d’accès du côté d’Ottawa et de Gatineau, les fondations et les conditions géotechniques existantes, la propriété et l’utilisation des terrains ainsi que la circulation des navires.
La solution de réhabilitation prévoit de conserver la structure existante et de relever la cote d’état structural du pont à « passable » (cote de 4 selon le Manuel d’inspection des ponts de SPAC) dans un délai de cinq ans. Les travaux les plus importants à réaliser dans les cinq ans à venir sont les suivants : réparation et remplacement immédiats des tabliers des côtés est et ouest, réparation d’éléments en acier, remplacement d’appareils d’appui et application d’une nouvelle couche de revêtement sur l’ensemble de la structure du pont. À moyen et long termes (par exemple, de 10 à 25 ans), les travaux nécessaires au maintien de la structure dans un état « passable » comprennent : la remise à neuf de barres à œil/à goupille, la réparation d’éléments en acier, l’application d’une nouvelle couche de revêtement, la remise en état de la maçonnerie de l’infrastructure et la protection des piles contre l’érosion. Cette solution comporte des risques et des impondérables, les travaux à moyen et long termes étant plus difficiles à évaluer et à prévoir que les travaux à court terme qui doivent être achevés dans les 5 années à venir.
Chaque solution de réhabilitation et de remplacement a fait l’objet d’une estimation initiale des coûts en capital, réalisée à l’aide d’estimations précises des prix unitaires provenant de renseignements historiques sur des projets similaires, puis a été comparée aux coûts paramétriques (coûts par unité de surface). Il est important de noter qu’il s’agit d’estimations utilisées pour comparer les différentes options. Ces coûts ne sont pas définitifs et peuvent augmenter avec le temps, mais ils ne modifieront pas le classement des options. Les estimations de coûts tiennent compte de l’emplacement et de l’importance du pont Alexandra en tant que point d’intérêt et d’élément important du centre-ville de la capitale nationale et des exigences particulières relatives à l’aménagement du boulevard de la Confédération permettant la circulation des piétons, des cyclistes et des automobilistes. Les estimations tiennent également compte des imprévus liés aux coûts, à la gestion de projet, à la conception technique et aux risques. Une allocation ou une réserve additionnelle a été déterminée pour la construction d’une structure emblématique, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
| Option | Coût en capital | Risques liés à la construction | Coût total potentiel |
|---|---|---|---|
| Maintien de la structure actuelle (pendant 25 ans) | 244 300 000 | 97 700 000 | 342 000 000 |
| Nouvelle structure similaire | 221 000 000 | 66 300 000 | 287 300 000 |
| Nouvelle structure contemporaine | 162 000 000 | 32 400 000 | 194 400 000 |
| Nouvelle structure emblématique | 292 000 000 | 116 800 000 | 408 800 000 |
| Coût estimatif pour une autre option de pont emblématique | s/o | s/o | 800 000 000 |
Les coûts élevés pour le maintien de la structure actuelle indiquent que cette option est plus onéreuse que deux des trois options de remplacement.
SPAC peut, dans le cadre d’un concours de conception ou d’un autre mode de passation de marché, opter pour une structure emblématique encore plus élaborée (compte tenu de l’importance du site et de ce que représente le pont Alexandra) plutôt que pour la structure en arc d’acier à tablier suspendu ayant servi à l’établissement des coûts pour l’option initiale de remplacement par une structure emblématique.
Des modèles de calcul des coûts du cycle de vie ont été élaborés afin de déterminer les coûts du cycle de vie de chaque option, y compris les dépenses au titre de l’entretien.
Calendrier des coûts totaux pour chacun des modèles de coûts du cycle de vie générés pour les 100 prochaines années
La figure illustre le calendrier des coûts totaux pour chacun des modèles de coûts de cycle de vie générés pour les 100 prochaines années. Ce graphique montre qu'après les coûts d'investissement élevés initiaux pour les trois options de remplacement, les réparations nécessaires sont bien espacées dans le temps et à des coûts relativement inférieurs par rapport au maintien de la structure existante, qui nécessitera de nombreux pics de coûts importants par rapport aux options de remplacement telles qu’une nouvelle structure similaire ou une nouvelle structure de type emblématique.
Tableau : Calendrier des coûts totaux pour chacun des modèles de coûts du cycle de vie générés pour les 100 prochaines années, coût en capital (en millions de dollars)
| Année | Maintien | Nouvelle structure similaire | Nouvelle structure contemporaine | Nouvelle structure emblématique |
|---|---|---|---|---|
| 2018 | 6 970 000,00 | 18 808 578,73 | 21 610 000,00 | 21 610 000,00 |
| 2023 | 109 736 000,00 | 4 834 625,39 | 6 636 000,00 | 6 636 000,00 |
| 2028 | 17 534 061,65 | 221 695 000,00 | 162 670 000,00 | 292 695 000,00 |
| 2033 | 14 926 515,81 | 700 000,00 | 700 000,00 | 700 000,00 |
| 2038 | 103 992 633,64 | 1 615 000,00 | 1 290 000,00 | 1 615 000,00 |
| 2043 | 17 852 633,64 | 2 542 150,00 | 2 563 100,00 | 2 740 150,00 |
| 2048 | 40 132 891,15 | 29 120 000,00 | 14 935 000,00 | 13 775 000,00 |
| 2053 | 15 050 885,69 | 1 725 800,00 | 770 450,00 | 1 435 400,00 |
| 2058 | 18 510 885,69 | 7 420 705,53 | 7 202 674,70 | 8 220 955,53 |
| 2063 | 4 588 880,23 | 2 077 955,53 | 2 010 924,70 | 2 077 955,53 |
| 2068 | 5 488 880,23 | 38 547 955,53 | 17 935 924,70 | 21 387 955,53 |
| 2073 | 138 385 137,74 | 3 350 105,53 | 3 354 024,70 | 3 548 105,53 |
| 2078 | 17 367 132,28 | 8 546 005,53 | 6 489 874,70 | 8 659 855,53 |
| 2083 | 17 187 132,28 | 2 721 451,43 | 2 654 420,61 | 2 721 451,43 |
| 2088 | 7 905 126,82 | 52 960 701,43 | 38 461 920,61 | 45 692 451,43 |
| 2093 | 114 765 126,82 | 2 721 451,43 | 2 654 420,61 | 2 721 451,43 |
| 2098 | 42 069 137,74 | 3 221 451,43 | 2 904 420,61 | 3 221 451,43 |
| 2103 | 17 867 132,28 | 12 832 651,43 | 6 411 470,61 | 11 197 501,43 |
| 2108 | 15 767 132,28 | 30 446 451,43 | 16 269 420,61 | 15 101 451,43 |
| 2113 | 6 045 126,82 | 2 721 451,43 | 2 654 420,61 | 2 721 451,43 |
| 2118 | 89 653 655,93 | 57 286 207,16 | 36 085 903,04 | 41 106 307,16 |
Résumé de la valeur actuelle des options de remplacement à 10 ans pour différents taux d'actualisation (en dollars)
On a comparé l’option de réhabilitation avec les différentes options de remplacement au moyen d’une analyse de la valeur actuelle. La méthode d’analyse de la valeur actuelle permet de calculer les coûts en dollars courants pour les futurs travaux à prévoir pour chaque option. Le tableau ci-dessous, qui présente un résumé de la valeur actuelle des options de remplacement à 10 ans pour différents taux d’actualisation, montre que le maintien du pont existant est le scénario le plus onéreux selon la plupart des analyses de sensibilité.
| Option | Coûts du cycle de vie de
0 à 75 ans (sans actualisation) |
Taux d’actualisation | ||
|---|---|---|---|---|
| 2,0 % | 3,5 % | 5,0 % | ||
| Maintien de la structure | 650 400 000 | 444 100 000 | 251 300 000 | 186 600 000 |
| Nouvelle structure similaire | 415 400 000 | 310 100 000 | 215 900 000 | 173 700 000 |
| Nouvelle structure contemporaine | 301 300 000 | 231 200 000 | 164 500 000 | 134 600 000 |
| Nouvelle structure emblématique | 450 700 000 | 361 000 000 | 262 000 000 | 216 000 000 |
Une analyse de sensibilité réalisée pour déterminer les effets d’une modification du taux d’actualisation sur la valeur actuelle des différentes options montre que les coûts du cycle de vie pour le maintien du pont existant sont plus sensibles aux modifications du taux d’actualisation. La sensibilité accrue de l’option de réhabilitation du pont existant s’explique par la répartition des principaux coûts en capital sur une longue période. Les principaux coûts en capital des options de remplacement sont concentrés dans les 10 premières années, où le taux d’actualisation a un effet moins important sur les coûts de la valeur actuelle.
Une allocation pour risques a été prévue dans l’estimation des coûts du cycle de vie de chaque option examinée. Le tableau ci-dessous présente les allocations pour risques prévus dans l’estimation des coûts en capital de chaque option, selon un taux d’actualisation de 3,5 %.
| Maintien | Similaire | Contemporain | Emblématique | |
|---|---|---|---|---|
| Coûts du cycle de vie | 251 300 000 $ | 215 900 000 $ | 164 500 000 $ | 262 000 000 $ |
| Allocation pour risques | 101 800 000 $ | 59 600 000 $ | 32 500 000 $ | 94 700 000 $ |
| Coût total | 353 200 000 $ | 275 500 000 $ | 197 100 000 $ | 356 600 000 $ |
Coûts du cycle de vie par rapport au délai pour le remplacement
Une analyse des impacts financiers sensibles au facteur temps a été réalisée pour évaluer les coûts du cycle de vie sur la base d'un calendrier de remplacement de 10, 15, 25, 50 et 75 ans et sont présentés dans la figure ci-dessous. Alors qu'un calendrier de remplacement de moins de 10 ans donnerait un meilleur rendement, le processus approfondi et compliqué associé au remplacement d'un actif d'une importance aussi importante que le pont Alexandra entraînera probablement une longue période d'évaluation, de sélection et de conception. À ce titre, SPAC devrait envisager une durée de vie résiduelle minimale de 10 ans pour tout scénario de remplacement potentiel.
Tableau : Coût du cycle de vie par rapport au délai de remplacement (en millions de dollars)
| Année jusqu'au remplacement | Maintien | Similaire | Contemporain | Emblématique |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 251 312 824 | 215 922 154 | 164 577 649 | 262 014 403 |
| 15 | 251 312 824 | 248 617 460 | 202 055 301 | 284 097 828 |
| 25 | 251 312 824 | 292 978 595 | 259 969 268 | 318 131 296 |
| 50 | 251 312 824 | 253 548 984 | 239 580 821 | 264 192 295 |
| 75 | 251 312 824 | 251 750 968 | 245 841 197 | 256 254 644 |
Si on décidait de remplacer le pont Alexandra par une nouvelle structure similaire, contemporaine ou emblématique, il serait opportun de procéder dans les dix prochaines années en raison des coûts en capital importants qui devront être engagés pour entretenir la structure existante, surtout après dix ans.
Pour les prochaines étapes que SPAC doit suivre, il est recommandé de déterminer en premier lieu l’approche la plus appropriée au maintien de la fonctionnalité du pont. De nombreux autres facteurs, notamment les aspects socio-économiques, la planification des transports, l’importance culturelle et patrimoniale, l’évaluation du cycle de vie et les impacts environnementaux, doivent être pris en compte en plus des conclusions de la présente étude afin qu’une décision solidement étayée puisse être formulée. Cela doit être fait afin d’utiliser au mieux les ressources de l’État et de la population canadienne, qu’il s’agisse de réhabiliter le pont ou de le remplacer par une structure contemporaine ou emblématique.
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