Chia sẻ kinh nghiệm và giải pháp công nghệ cho phát triển cầu treo dây võng ở Việt Nam

Từ lịch sử tiên phong “Đi trước mở đường”

PGS.TS Nguyễn Văn Hùng - Hiệu trưởng Trường Đại học Giao thông Vận tải cho biết, trải qua hơn 80 năm hình thành và phát triển, ngành giao thông vận tải Việt Nam, trong đó có lĩnh vực cầu đã gắn liền với những mốc son của lịch sử dân tộc: từ “đi trước mở đường” trong hai cuộc kháng chiến, khôi phục sau chiến tranh, đến từng bước làm chủ công nghệ hiện đại để kiến tạo hệ thống đường cao tốc, cầu, hầm quy mô lớn…

Đặc biệt, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ trong các lĩnh vực thiết kế, thi công sửa chữa, bảo dưỡng cầu đã góp phần quan trọng cho công cuộc phát triển ngành giao thông vận tải nói riêng, nền kinh tế - xã hội nói chung.

Những năm gần đây, các cơ quan quản lý nhà nước - nhà khoa học - doanh nghiệp đã có sự liên kết, hợp tác chặt chẽ nhằm đổi mới công nghệ, nâng cao chất lượng, hiệu quả đầu tư, xây dựng hạ tầng giao thông ngành cầu, đảm bảo sự phát triển bền vững, đáp ứng yêu cầu của quốc gia và hội nhập quốc tế.

PGS.TS Nguyễn Văn Hùng cho rằng điều này đã đem đến thành công, sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ ngành giao thông vận tải từ những năm đầu đổi mới đến nay. Những công trình hiện đại: từ cầu vòm, cầu dây văng… đã bước từ ý tưởng kiến trúc ra hiện thực cuộc sống, không chỉ đáp ứng yêu cầu “Nối những bờ vui” mà còn trở thành điểm nhấn kiến trúc hiện đại, trở thành biểu tượng cho một Việt Nam đang vươn mình phát triển.

Đến công trình cầu có kết cấu và kiến trúc đặc biệt

Chia sẻ về sự “đặc biệt” của loại hình cầu treo dây võng, ông Trần Đại Nghĩa - Chủ tịch HĐQT Tập đoàn Xây dựng Minh Đức cho rằng, cầu treo dây võng là một dạng công trình cầu có kết cấu và kiến trúc đặc biệt, không chỉ giải quyết bài toán về công năng, kỹ thuật, mà còn là một điểm nhấn kiến trúc, cảnh quan, dấu ấn và minh chứng về sự phát triển, làm chủ khoa học, công nghệ từ nghiên cứu đến xây dựng, vận hành.

Lý thuyết và xây dựng cầu treo dây võng đã hình thành và phát triển từ nhiều thế kỷ trước trên thế giới, đặc biệt giai đoạn cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 nhiều công trình cầu treo dây võng hoàn chỉnh vượt nhịp lớn, lên đến hơn 1.000 m (như cầu Golden Gate - Hoa Kỳ, nhịp 1.280 m; cầu George Washington - Hoa Kỳ, nhịp 1.067 m…) được xây dựng, vận hành và là huyết mạch giao thông cho đến ngày nay. Từ đó đến nay, hàng trăm, nghìn cầu treo dây võng đã, đang được xây dựng và khai thác trên toàn thế giới

Tại Việt Nam, ý tưởng và nghiên cứu về cầu treo dây võng đã xuất hiện rất sớm từ những năm 80 của thế kỷ trước trong ngành xây dựng cầu đường của Việt Nam. Tuy nhiên, trong suốt một thời gian dài, vì nhiều yếu tố khách quan, chủ quan, chúng ta vẫn chưa bứt phá được khỏi những tư duy truyền thống, những cách làm quen thuộc, khiến cho việc nghiên cứu, phát triển, ứng dụng kỹ thuật, công nghệ và xây dựng công trình này vẫn còn nhiều giới hạn và chưa thành thực tiễn.

Thực tiễn này không còn chỉ là một thách thức về trình độ khoa học, kỹ thuật mà còn là một thách thức về tư duy đổi mới - một yếu tố then chốt quyết định sự phát triển, thành công đặc biệt trong thời đại phát triển khoa học, công nghệ trên thế giới vô cùng mạnh và nhanh như hiện tại.

GS.TS Trần Đức Nhiệm, Trường Đại học Giao thông Vận tải cho rằng, với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện đại, nhiều xu hướng mới đã xuất hiện trong xây dựng cầu ở Việt Nam. Từ việc tiếp cận công nghệ cọc khoan nhồi, đúc hẫng cân bằng cho tới cầu dây văng, đội ngũ kỹ sư Việt Nam đã không ngừng học hỏi, làm chủ công nghệ và từng bước vươn lên. Các công trình tiêu biểu như cầu Mỹ Thuận, cầu Cần Thơ hay cầu Nhật Tân chính là minh chứng cho nỗ lực sáng tạo và khả năng hội nhập của các nhà khoa học, kỹ sư thiết kế trong nước...

GS.TS Trần Đức Nhiệm nhấn mạnh rằng, cầu treo dây võng là “cột mốc mới” mà Việt Nam cần chuẩn bị nghiêm túc cả về nguồn nhân lực, cơ sở hạ tầng nghiên cứu lẫn hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật. Theo ông, loại hình cầu này không chỉ đơn thuần giải quyết nhu cầu giao thông mà còn có khả năng trở thành biểu tượng kiến trúc, mang tính văn hóa - xã hội sâu sắc.

Bổ sung cho những thành tựu về công nghệ cầu treo dây võng ở Việt Nam, ông Bùi Trần Long, Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần Tư vấn đầu tư xây dựng công trình giao thông 1 (TECCO 1) cho rằng, cầu treo dây võng không chỉ là giải pháp giao thông mà còn trở thành biểu tượng kiến trúc và niềm tự hào công nghệ của nhiều quốc gia trên thế giới.

Tại Việt Nam, loại hình cầu này đang dần được quan tâm và lựa chọn nhờ tính thẩm mỹ cao, khả năng tạo dấu ấn cảnh quan cũng như khẳng định bản sắc văn hóa vùng miền.

Kinh nghiệm của Trung Quốc và bài học cho Việt Nam

Chia sẻ về công nghệ cầu treo dây võng tại Trung Quốc, GS. Tiêu Nhữ Thành, Đại học Đồng Tế - một trong những học giả có uy tín quốc tế trong nghiên cứu cầu siêu nhịp - đã cung cấp nhiều thông tin quan trọng về nguyên lý thiết kế câu treo dây võng.

Những thông tin mà ông cung cấp không chỉ là cơ sở khoa học mà còn mở ra triển vọng về “kỷ nguyên cầu siêu nhịp” - nơi mà chiều dài nhịp có thể vượt ngưỡng 2.000 m, tạo điều kiện phát triển hạ tầng giao thông xuyên lục địa, phục vụ nhu cầu kết nối toàn cầu.

Bổ sung cho những thành tựu của Trung Quốc trong việc phát triển công nghệ này tại Trung Quốc, ông Tạ Chính Nguyên, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Cơ khí OVM (Trung Quốc) cũng đã chia sẻ thêm về những thành tựu mới nhất trong quá trình nghiên cứu - phát triển hệ thống dây và neo OVM của Tập đoàn trong thời gian qua.

Theo đó, hệ thống dây và neo OVM là một công nghệ tiên tiến được sử dụng trong ngành xây dựng cầu, với vai trò là bộ phận neo giữ cáp dự ứng lực trong bê tông, bao gồm đế neo, đầu neo, nêm và các phụ kiện khác. Hệ thống này đã trở thành lựa chọn chiến lược cho nhiều công trình cầu lớn tại Trung Quốc và quốc tế.

Những phân tích của GS. Tiêu Nhữ Thành về nguyên lý thiết kế và xu hướng cầu treo dây võng siêu nhịp có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam. Thực tế cho thấy, địa hình đất nước trải dài, có nhiều hệ thống sông ngòi lớn và khu vực ven biển đòi hỏi những giải pháp hạ tầng cầu vượt biển, vượt sông với nhịp dài và khả năng chịu lực cao.

Ở góc độ công nghệ vật liệu, GS. Tiêu Nhữ Thành nhấn mạnh việc sử dụng thép cường độ cao, vật liệu composite và các giải pháp công nghệ bền vững khác để giảm trọng lượng và tăng tuổi thọ công trình. Đây chính là xu hướng mà Việt Nam cần nghiên cứu sâu, nhất là khi điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa dễ gây ra ăn mòn và lão hóa kết cấu. Việc tiếp cận tri thức quốc tế sẽ giúp Việt Nam tránh được “đường vòng” trong phát triển, rút ngắn khoảng cách công nghệ so với các quốc gia trong khu vực và thế giới.

Ông Hàn Nguyệt Bằng, Kỹ sư trưởng dự án Công ty TNHH Kỹ thuật Hàng hải số 2 (Trung Quốc) khi chia sẻ về quá trình thi công cầu treo dây võng cho biết, đây là một trong những loại hình công trình đòi hỏi kỹ thuật phức tạp, sự chính xác cao và khả năng phối hợp chặt chẽ giữa thiết kế - công nghệ - thi công.

Theo ông Hàn Nguyệt Bằng, điểm đặc biệt của cầu treo dây võng là kết cấu chịu lực chính nằm ở hệ thống cáp chủ và dây treo, do đó khâu thi công lắp đặt cáp và kiểm soát ứng suất đóng vai trò quyết định đến sự ổn định, an toàn lâu dài của công trình. Ở Trung Quốc, với điều kiện địa hình nhiều sông núi, các kỹ sư đã tích lũy nhiều kinh nghiệm trong việc khảo sát địa chất, thiết kế móng trụ và ứng dụng công nghệ neo cáp tiên tiến nhằm bảo đảm độ bền vững.

Ông Hàn Nguyệt Bằng cho rằng, việc áp dụng mô hình quản lý thi công hiện đại, kết hợp công nghệ số trong giám sát biến dạng và kiểm tra chất lượng, đã giúp các dự án cầu treo dây võng tại Trung Quốc đạt được độ chính xác cao, rút ngắn tiến độ và tiết kiệm chi phí. Những kinh nghiệm này có thể trở thành nguồn tham khảo hữu ích cho Việt Nam trong quá trình xây dựng các công trình cầu hiện đại./.

Phong Vũ