Au 19^ième siècle, l’arrivée des chemins de fer dans la région de Québec cause de grands changements. En effet, ce nouveau moyen de transport va révolutionner le transport de divers produits et de gens qui créera un concurrent de taille pour les compagnies de navigation. En 1851, l’ingénieur Edward William sera mandaté par la ville de Québec afin d’effectuer une étude pour la construction d’un pont à Québec. Suite à la remise du rapport, il sera clairement inscrit que cette ville ne peut se priver de chemin de fer. Pour résoudre le problème à la réalisation d’un pont, des traversiers rail comme le «Léopard» bateau à vapeur de grande puissance, sillonneront le Saint-Laurent afin de pourvoir aux différents besoins de la ville de Québec.

Implantation

Vers le milieu du 19ième siècle, beaucoup d’ingénieurs et organismes ont tenté de faire accepter leur projet : construire un pont pour Québec entre la rive sud et la rive nord, mais sans succès. Certains projets pourtant, s'étaient rendus au stade des études de faisabilité mais, l’ampleur de la tâche en découragea plus d’un.

Il faudra attendre la création de la «compagnie du pont de Québec» pour voir des actions concrètes dans le projet de la construction au-dessus du fleuve. La compagnie sera fondée et présidée par le maire de Québec, monsieur Simon Napoléon Parent.

À l’automne 1888, quelques mois après son incorporation, la compagnie du pont de Québec engage toutes sortes d’ingénieurs avec le mandat d’étudier tous les sites possibles pour la construction d’un pont, ainsi que d’autres types de pont. Le premier d’entre eux, l’ingénieur Hoare, arrive à la toute fin qu’il n’existe que trois endroits où l’on pourrait construire un pont : le cap diamant, la pointe-à-pizeau près de Sillery et près de l’embouchure de la rivière Chaudière.

Il ajoute à son étude qu’un pont construit devant Québec pourrait être mal entendu du point de vue militaire, et sa situation nuirait également à la valeur foncière des propriétés environnantes. Il précise que l’emplacement idéal serait près de la rivière Chaudière. Ce site offre l’avantage d'une construction plus économique que les deux autres ; quant au type de pont qui a retenu son attention, il suggère le type Cantilever.

Un an plus tard, l’ingénieur Bonnin remet le résultat de ses études. Il retiendra un site devant la ville de Québec et deux sites à l’Île d’Orléans. Lui aussi opte pour un pont Cantilever. En 1891, la compagnie du pont demande une étude aux établissements Eiffel de Paris, constructeur de la célèbre tour du même nom que le meilleur site serait devant Québec, et le meilleur pont, un Cantilever.

En 1896, on charge l’ingénieur Gauvin, de choisir un site pour la construction du pont ainsi qu’à déterminer le meilleur type de pont à l’aide des études effectuées antérieurement. Son choix est l’emplacement près de la rivière Chaudière. Ce site offre l’avantage d’être construit au point le plus étroit du fleuve et la profondeur à marée haute près des berges est peu importante. La hauteur des falaises à cet endroit est parfaite pour laisser une hauteur libre sous le pont suffisante au passage de gros bateaux et de plus, le chenal à cet endroit offre une profondeur de 150 pieds. Fait non négligeable, un pont à cet endroit aurait un coût de construction 5 fois moins élevé qu’un pont devant Québec.

Comme tous les autres ingénieurs ayant étudié ce projet, Monsieur Gauvin opte pour un pont Cantilever. Ce type de pont offre une plus grande facilité de construction. Étant donné le niveau des sciences de la construction de l’époque, seul le Cantilever offre la sécurité requise à un pont devant supporter des charges aussi lourdes et un mouvement, tel qu’un train de marchandises, tout en conservant une grande rigidité.

Le projet de monsieur Gauvin est approuvé par le gouvernement fédéral en 1900 et octroie au projet une subvention de 1 million de dollars, somme considérable pour l’époque.

Le 2 octobre 1900, près du site au nord du pont de Québec, une cérémonie, une des plus extraordinaire à cette époque-là, sera faite pour poser la première des assises du pilier de la rive nord. Pour cette occasion, le premier ministre, Sir Wilfrid Laurier et beaucoup d’autres dignitaires, mettent la main à la pâte, avec une magnifique truelle et un maillet d’argent.«Dans l’une des cavités de la dite pierre, seront déposés plusieurs documents importants : registre d’occasion, les noms des directeurs de la Compagnie du pont, etc. Afin de définir cette pierre, chacun des personnages déposera un peu de ciment en plus du coup de maillet cérémonial.» Environ vers les années 1900, les travaux se concentreront sur les deux rives du fleuve où les compagnies Davis et Phoenix procèdent à la construction et à l’aménagement de leur installation»1. Le 17 juin à 9 heures et 10 minutes, le lancement du premier caisson devant servir à la construction du pilier nord est envoyé.

Ingénieurs, techniciens et ouvriers, tous travaillent à la réalisation de ce « monstre de fer ». C’est ainsi qu’au cours des sept premières années du 20^e siècle, les travaux se poursuivent progressivement, sans trop de difficulté. Lentement, l’immense structure sud s’élève au dessus du fleuve. À l’aube du 29 août 1907, rien ne laisse présager un incident dramatique.

C’est dans l’après-midi du 29 août 1907, qu’un bruit terrible se fait entendre à des kilomètres à la ronde. Même les maisons avoisinantes seront ébranlées, comme un grand coup de vent. La partie sud du pont vient de s’écrouler amenant avec elle une centaine d’employés. Plusieurs chercheront désespérément maris, frères, enfants…

Cette nouvelle que tous refusent de croire, se répand comme une traînée de poudre.

En tout, 76 morts : Canadiens, Amérindiens et Américains.

" Ne mettez pas de charge additionnelle sur le pont de Québec pour le moment. Vous feriez mieux de faire un examen minutieux immédiatement. "

Lorsque le pont s'est écroulé, les ingénieurs de Québec venaient à peine de recevoir le télégramme. Ce tragique incident a coûté la vie à plusieurs personnes comme les meilleurs monteurs, ingénieurs et tous les autres travailleurs.

Une fois les caissons terminés, on y coule le béton et cela devient les coffrages des semelles. Pendant que les ouvriers creusent dans le caisson, on construit sur le dessus de celui-ci les ouvrages de maçonnerie qui sont les fondations du pont. Ce système permet ainsi de faire descendre les fondations au fond du fleuve tout en gardant le sommet hors de l’eau.

Structure Cantilever

L’assemblage de ces pièces se fait à l’aide d’une grue mobile qui roule sur le tablier du pont ainsi qu’au sommet. Une fois les travaux avancés, une petite plate-forme suspendue sous la structure aide à poser les pièces les plus basses. Le gros du travail d’assemblage a été fait à bras d’hommes.

Pour l’élaboration de la structure, les ingénieurs doivent tenir compte de plusieurs contraintes. D’abord, comme le pont est un assemblage complexe d’acier, et que l’acier est sujet aux écarts de température, il a fallu calculer, pour la structure en entier, l’effet de la température et du soleil pour permettre une dilatation uniforme sans déformation. Ensuite, la poussée du vent sur cette taille est non négligeable. On calcule qu’au niveau des fondations, un vent fort pourrait entraîner une poussée latérale de 6 millions de livres.

On a dû également tenir compte de la masse que pouvait soutenir le pont, en dehors de sa propre masse. Les calculs de résistance ont été faits pour supporter deux trains roulant à une vitesse moyenne et freinant en même temps, occasionnant vibrations et poussées dans une seule direction. Même l’effet des marées a été calculé dans l’élaboration du pont.

La construction de la travée centrale se terminera le 20 juin 1916. Le 11 septembre après avoir étudié les vents, la marée, en bref toute les conditions climatiques pouvant nuire à la montée de la travée centrale ,on décide enfin de compléter le pont. À 4H40, les bateaux commencent leur remorquage de la partie centrale. À 6h35 a.m., la travée commence son ascension. Après la troisième montée de deux pieds, on voit les remorqueurs s’éloigner. La travée centrale est enfin accrochée !

Reconstruction de la partie centrale

Même en temps de guerre, la Carnegie Steel Co. réussira à fournir l‘acier demandé et ce, dans un délai raisonnable. Les plans de la travée seront réexaminés, n’apportant aucun changement à ceux-ci à part peut-être un peu plus de flexibilité. (on remplacera l’acier au carbone par de l’acier au nickel).En ce qui concerne l’appareil de levage, tous seront d’accord pour réutiliser le même principe.

Ces travées ont été construites dans l’anse de Sillery, à 3 milles et demi du pont. D’un poids total de 5510 tonnes et d’une longueur de 640 pieds, le travail à accomplir pour élever la travée centrale était vu à l’époque comme l’événement du siècle en génie civil. Pendant sa construction, la travée repose sur des structures d’acier et de bois et s’élève au-dessus de l’eau à marée haute. Une fois terminée, on profite de la marée basse pour positionner, sous la travée, six ponts flottants. À marée haute, la travée ne reposera plus que sur ses pontons et sera remorquée jusqu’au pont.

Le lundi matin, 17 septembre à 5h15 , la travée centrale flotte sur ses pontons. C’est un départ, le travail de la montée sera échelonné, faisant de 30 à 40 pieds par jour.

C’est à ce moment que le gros du travail commence : il faut lutter contre le courant du fleuve et se hâter avant que la marée ne descende et inverse le courant. À l’aide des remorqueurs, on aligne la travée avec le pont où on y fixera les extrémités de la travée à des lames d’acier qui seront fixées aux bras cantilevers et reliées à de gigantesques crics hydrauliques comme pour la première fois. Le moment venu, ces crics hisseront la travée centrale vers son emplacement définitif. Un synchronisme dans l’élévation des quatre coins de la travée est important afin d’éviter un débalancement et un surplus de tension sur un seul coin.

C’est d’ailleurs ce qui c’était produit la première fois et qui s’était soldé par la chute de la travée du fleuve. Ce travail durera un peu plus de trois jours et sera complété le 20 septembre 1917 par la fixation de la travée au reste du pont, à l’aide de huit boulons de dix pouces de diamètre, et pesant chacun 1460 livres. C’est alors qu’un ouvrier, a fait une vingtaine de pas pour ensuite effectuer une petite danse et ce sur une étroite pièce d’acier . Un spectacle très émouvant s’est produit. On a vu des ouvriers des deux rives se jeter dans les bras de l’un et de l’autre, tous voulant être les premiers à traverser le nouveau pont.

L’issue heureuse que nous connaissons donna lieu à deux grandes cérémonies religieuses de l’action de grâce. Le dimanche  23 septembre 1917, aux abords du pont sur la rive nord et à l’église de Sillery, des milliers de gens se rassembleront. De nombreux discours et de nombreuses personnalités y seront. Tous sont très heureux que le pont soit enfin terminé. La réalisation de ce pont revêtant un caractère tout spécial. La cérémonie a été à la hauteur du projet.

C’est le 17 octobre et le 3 décembre 1917, que le premier train et le premier train régulier passeront sur le pont de Québec. Plus de 400 personnes seront à bord du premier train. Elles étaient toutes invitées par la St-Lawrence Co.