Người Việt làm chủ công nghệ xây cầu dây văng

Hơn 20 năm từ khi xây cầu dây văng đầu tiên, kỹ sư, công nhân người Việt đã tiếp cận trình độ quốc tế, làm chủ công nghệ thi công dây văng tại cầu Mỹ Thuận 2.

Cầu dây văng đầu tiên ở Việt Nam - cầu Mỹ Thuận bắc qua sông Tiền, nối tỉnh Tiền Giang với Vĩnh Long, được xây dựng năm 1997, một phần nguồn vốn do Chính phủ Australia tài trợ. Thời điểm đó, đây là công trình quy mô lớn, kỹ thuật cao, toàn bộ khâu thiết kế, giám sát, thi công do doanh nghiệp nước ngoài thực hiện. Phía Việt Nam chỉ có Cienco 6 tham gia là nhà thầu phụ. Khi hoàn thành năm 2000, cầu Mỹ Thuận tạo nên điểm nhấn kiến trúc, cảnh quan trên sông Tiền.

Năm 2002, cầu Rạch Miễu bắc qua sông Tiền được xây dựng bằng ngân sách. Đây là cầu dây văng đầu tiên do người Việt Nam tự thiết kế và là tổng thầu xây dựng. Các doanh nghiệp trong nước như Cienco 1, Cienco 5 và Cienco 6 bắt đầu tiếp cận công nghệ xây cầu dây văng. Bộ Giao thông Vận tải cử đoàn kỹ sư đi học hỏi, cập nhật công nghệ xây cầu tại nước ngoài. Tuy nhiên, thi công cáp dây văng - khâu khó nhất - vẫn do các kỹ sư hãng SVL (Thụy Sĩ) thực hiện.

Hàng loạt cầu dây văng quy mô lớn sau đó như Cần Thơ, Cao Lãnh, Nhật Tân, Vàm Cống, Bạch Đằng... được xây dựng. Đội ngũ chuyên gia, kỹ sư Việt Nam đã học hỏi công nghệ thế giới để thiết kế và thi công các hạng mục quan trọng như xây trụ cầu, trụ tháp, dầm cầu..., nhưng khâu căng cáp dây văng vẫn do các kỹ sư nước ngoài tính toán và thực hiện.

Đến tháng 2/2020, cầu Mỹ Thuận 2 có tổng vốn đầu tư hơn 5.000 tỷ đồng được khởi công và hoàn thành vào cuối tháng 12/2023. Đây là cầu dây văng đầu tiên do đội ngũ kỹ sư, công nhân Việt Nam thực hiện hoàn toàn từ khâu lập dự án, thiết kế đến thi công căng cáp.

Cầu Mỹ Thuận 2 trước thời điểm thông xe vào tháng 12/2023. Ảnh: An Bình

Ông Phan Văn Quân, Phó tổng giám đốc Công ty Cổ phần Xây dựng và Lắp máy Trung Nam (Trungnam E&C), cho biết doanh nghiệp đã huy động đội ngũ kỹ sư, công nhân, thợ cầu lành nghề từng thi công nhiều cầu dây văng trên cả nước về làm cầu Mỹ Thuận 2.

Cầu dài 1,9 km, rộng 28,3 m, được xây dựng với mỗi bệ móng gồm 26 cọc khoan nhồi. Trên cầu có hai trụ, mỗi trụ cao 125 m được kết nối với 128 bó dây văng với dầm cầu vượt nhịp 350 m, tổng cộng 32 đốt đúc nhịp chính, 28 đốt đúc nhịp biên, thi công trong 26 tháng. So với cầu Mỹ Thuận 1 có 4 làn xe, cầu Mỹ Thuận 2 kết cấu nhịp giống nhau, nhưng bề rộng 6 làn xe. Do đó cầu Mỹ Thuận 2 phải thiết kế trụ tháp, cọc khoan lớn hơn để phù hợp với bề rộng mặt cầu.

Do địa chất không ổn định của lòng sông Tiền, nhà thầu phải tìm giải pháp thi công cọc khoan nhồi đường kính 2,5 m, sâu 110-116 m. Đây là cọc khoan nhồi lớn nhất và sâu nhất từng được thi công tại Việt Nam. Ban đầu, doanh nghiệp áp dụng công nghệ RCD, tức khoan dùng nén khí và lấy bùn từ dưới đáy khoan lên bằng hơi, nhưng không thành công. Sau đó đơn vị đã phải điều chỉnh biện pháp khoan cọc trên hệ sàn đạo cứng bằng máy khoan cần cứng (lấy đất lên bằng công nghệ gàu) và đã thành công, đảm bảo chất lượng, tiến độ.

Khâu khó nhất là căng cáp đòi hỏi kỹ thuật cao, tính toán chi tiết đã được các kỹ sư trong nước xử lý toàn bộ. Ông Quân giải thích cầu dây văng được thiết kế với kết cấu dầm cầu mảnh, được neo giữ bởi các bó cáp. Từ lúc thi công các đốt dầm đến khi căng cáp, lúc nào cũng có sai số dịch chuyển so với thiết kế nên buộc phải tính toán và cập nhật liên tục. Việc thi công phức tạp do phụ thuộc nhiều về vật liệu, nhiệt độ thay đổi liên tục trong ngày.

Khi lắp đặt xe đúc dầm, công nhân căng cáp lần một; khi đổ bêtông dầm, dây cáp sẽ giãn ra. Đổ bêtông xong, công nhân căng kéo cáp lần hai, di chuyển xe đúc rồi căng kéo lần ba. Trong chu trình này, các đốt dầm sẽ dịch chuyển liên tục, có lúc dịch lên cao và xuống thấp tới hơn 70 cm so với cao độ thiết kế.

Do đó, đội ngũ thi công phải tính toán để làm sao sau khi hoàn thiện một chu trình, dầm sẽ về đúng cao độ thiết kế. Mỗi chu trình đều phải cập nhật số liệu để tính toán độ cứng của xe đúc, của dầm theo thời điểm. Mục đích là dự báo cho chu trình tiếp theo độ võng của dầm như thế nào.

Thi công căng cáp dây văng tại cầu Mỹ Thuận 2 vào tháng 1/2023. Ảnh: Cửu Long

Từ trước đến nay, việc tính toán cầu dây văng chủ yếu do kỹ sư, chuyên gia nước ngoài phụ trách, có phòng kỹ thuật ở nước ngoài tính toán. Đội thi công trong nước cập nhật số liệu rồi chuyển ra nước ngoài, sau đó nhận lại số liệu để thi công. Thời gian tính toán và chuyển dữ liệu mất vài ngày, đội thi công phải nằm chờ tại hiện trường.

Tại cầu Mỹ Thuận 2, việc tính toán kỹ thuật do đội ngũ kỹ sư trong nước thực hiện. Dầm đúc tới đâu có người đi đo đạc, nhập dữ liệu vào máy tính. Đội ngũ kỹ sư làm việc xuyên đêm tính toán để hôm sau có dữ liệu cho đội thi công. Do đó mỗi đốt dầm được hoàn thành chưa đầy hai tuần, tiến độ được đơn vị thi công làm chủ từng ngày.

Là chỉ huy trưởng nhà thầu Trung Nam E&C, ông Phan Văn Quân cho biết các khâu phức tạp như chế tạo xe đúc, giai đoạn căng cáp, kiểm soát lực căng của bó cáp, đến lúc hợp long đều đạt kết quả sát với thiết kế. Khi hợp long, gần như không có sự chênh lệch giữa hai trụ tháp, dầm chỉ lệch so với cao độ thiết kế tầm 3 cm. "Đây là kết quả đáng ghi nhận với cầu dây văng vượt nhịp dài 350 m, khẳng định vị thế làm chủ được công nghệ của những nhà thầu Việt Nam. Thành công của cầu Mỹ Thuận 2 giúp chúng tôi tự tin hơn rất nhiều", ông Quân nói.

Nhiều năm theo dõi xây dựng các công trình giao thông, PGS.TS Trần Chủng, Chủ tịch Hiệp hội các nhà đầu tư công trình giao thông, nhận định cầu dây văng Mỹ Thuận 1 do nước ngoài thiết kế, thi công hoàn toàn, đến các công trình sau này vẫn do đội ngũ kỹ sư nước ngoài tính toán lực căng và căng cáp dây văng. Còn cầu dây văng Mỹ Thuận 2 quy mô lớn do người Việt thiết kế và thi công hoàn toàn, khẳng định đội ngũ kỹ sư, công nhân người Việt Nam đã kế thừa, làm chủ công nghệ tiên tiến, kiểm soát rủi ro.

"Đây là điển hình cho tinh thần học hỏi, đánh dấu sự lớn mạnh, trưởng thành của nhân lực ngành giao thông Việt Nam", ông Chủng nói.