Pour construire les 35 étages de l'Arche, il eut à vaincre de nombreuses difficultés qui se transformèrent en autant de performances. Par exemple, ce cube creux de 100 m de côté a été conçu comme une mégastructure indépendante. Elle repose sur 12 piliers qui supportent les 300.000 tonnes du bâtiment ; intercalées entre les piliers et la mégastructure, des plaques de néoprène absorbent les vibrations et les variations dimensionnelles. Les façades extérieures sont couvertes de 2.800 panneaux en vitre optique (sans déformations des reflets). Chacun pèse (et coûte) l'équivalent d'une petite voiture : il a fallu trouver une technique pour les faire tenir de manière invisible. Les poutres en béton précontraint de 70 m supportant le toit d'un hectare ont été coulée à 110 m de haut, avec une précision de l'ordre du millimètre. Leur fabrication a nécessité l'invention d'un béton spécialement résistant à base de fumée de silice.
L'Arche n'est pas totalement de face par rapport à l'Axe. Cette inclinaison a été voulue par l'architecte : il désirait que l'on comprenne le volume cubique en apercevant une face intérieure et extérieure. L'angle choisi est de 6,3° le même que celui du Louvre où commence l'Axe. Le sens de l'inclinaison a été dicté par l'emplacement des piliers au sol qui est encombré de routes et voies ferrées.
Le destin voulut que von Spreckelsen ne vit pas l'achèvement de son œuvre. La maladie l'emporta en 1987. Paul Andreu, architecte attitré des Aéroports de Paris avait été nommé mandataire français de la maîtrise d'œuvre pour assister l'architecte danois. Il mena seul le chantier jusqu'à son terme.
Commencée en 1985, l'Arche a été inaugurée le 14 juillet 1989 pour le bicentenaire de la Révolution française. Monument architectural, la Grande Arche a aussi une force symbolique marquée par la présence dans son toit de la Fondation "L'Arche de la Fraternité" dépendant des Droits de l'Homme.
Identique vue de l'ouest comme de l'est, la Grande Arche a pesé lourd dans la décision de poursuivre l'aménagement de l'espace qui va de ses pieds à la Seine à Nanterre. Déjà, en 1983, Von Spreckelsen écrivait de manière prémonitoire dans la présentation de son projet : "La Grande Arche est un cube ouvert, une fenêtre sur le monde, comme un point d'orgue provisoire sur l'avenir".
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