Inspirée d'une fleur du désert, la tour est composée de trois ailes axées à 120 degrés autour d'un corps central. Ce schéma est idéal pour la fonction de type résidentiel maximisant la prise de lumière mais préservant l'intimité. Chaque aile est divisée en travées et est terminée par un nez. Le corps central nettement plus massif reprend la majorité des techniques et circulations verticales. La tour évolue dans la hauteur en se rétrécissant de façon relativement régulière. Chaque aile abandonne ainsi tour à tour une travée créant une terrasse. La dissymétrie de ce développement permet de réduire les efforts dus au vent qui constituent le facteur majeur de calcul de résistance, le facteur sismique ne devenant prédominant qu'au sommet de la tour.

Les trois fonctions principales - hôtel, résidentiel, et bureau - cohabiteront et se partageront les niveaux de la tour. Partant de la base vers le haut, les niveaux sont destinés à l'hôtel, puis aux appartements résidentiels, et enfin aux bureaux. Un observatoire sera accessible au niveau 124 correspondant à une hauteur de 442 mètres. Les derniers niveaux de la tour sous la flèche seront réservés à des fonctions de télécommunication. Cette multiplicité de fonctions et la complexité de finitions et intervenants qui en résultent imposent une étude très précise des moyens d'exécution et d'accès durant la phase chantier.

La hauteur ? Cette tour sera la plus haute du monde, s'élèvant au-delà des 800 mètres. Elle fait encore aujourd'hui l'objet de nombreuses interrogations. Le nombre d'étages utiles s'élèvera à 160. La superficie totale du projet dépasse 465.000 mètres carrés.

Structure en spirale

La structure béton atteindra 585 mètres de hauteur et sera suivie d'une structure en acier formant la flèche d'une hauteur de plus de 200 mètres complémentaires. Les poussées latérales dues au vent ont été prédominantes dans le développement du concept. L'évolution de la tour en spirale montante et rétrécissant a permis de minimiser les réactions. La forme de la tour évolue plus de 20 fois sur la hauteur et ouvre des échappatoires au vent. L'entraînement latéral total et final de la tour pourra malgré tout atteindre 1450mm à 606 mètres de hauteur, et environ 750mm à 442 mètres (niveau de l'observatoire) ! Les résultats en soufflerie sur modèle réduit ont en effet traduit des poussées atteignant 5.5kPa localement.

Un challenge technologique

Trois grues de 11, 25 et 25 tonnes permettent l'approvisionnement en matériaux, machines et équipements de grande taille et le transport et placement des cages d'armatures. Le béton est pompé directement depuis le sol - grâce à des pompes à béton pouvant atteindre 320 bars - jusqu'au niveau supérieur de la partie structurelle béton, autrement dit jusqu'à la hauteur de 585 mètres.

Le bâtiment est pourvu d'un système de contrôle sophistiqué pour vérifier à tout moment, pendant les phases de construction et par après durant la vie du bâtiment, les tassements et efforts dans différentes parties de la structure. Ce contrôle est effectué par des capteurs mesurant les contraintes et déplacements. Les données sont rassemblées et enregistrées pour analyse. La topographie fait appel au système GPS, ce qui est exceptionnel dans la construction d'un bâtiment.

Défi ultime

Le défi le plus important dans la réalisation de ce projet réside dans l'érection de la flèche. La structure béton atteindra 585 mètres et sera suivie d'une structure en acier de plus de 200 mètres dont la partie supérieure, la flèche, a nécessité une étude très approfondie.
Besix et ses partenaires ont considéré impossible son exécution par des moyens traditionnels et a proposé une méthode de montage par levage hydraulique. La flèche sera levée, au sein de la dernière structure creuse en son centre, à l'aide de vérins hydrauliques et de câbles sous forte tension (strand jacking). Le guidage sera fait sous haut contrôle sur rouleaux au travers de l'ouverture supérieure. Les éléments de finitions de façade seront alors placés au fur et à mesure de l'ascension de la flèche.

Quinze types de bétons ont été développés pour répondre aux nombreuses applications. Leur étude est la clé majeure du succès de l'exécution. Aucune erreur n'est permise et nombreux paramètres sont vérifiés en continu. Les bétons de la tour requièrent une attention particulière tant pour leurs caractéristiques de résistance et d'élasticité que pour leur pompabilité.

Au stade actuel, la tour a atteint le niveau 148 (voir photo) correspondant à une hauteur de plus de 545 mètres, ou encore 560 mètres depuis le radier. Le plafond mondial est de loin dépassé et le record ne cesse d'être repoussé. Ce défi est rempli chaque jour grâce à l'assistance, l'expérience et la persévérance des équipes techniques d'ingénieurs, techniciens, dessinateurs et autres membres du staff.

Philippe Dessoy