Hậu trường ít biết sau những kỷ lục của cầu Bạch Đằng

Cầu Bạch Đằng được thiết kế với 3 thân trụ tháp dây văng hình chữ H, biểu tượng của hòa bình, thịnh vượng, thể hiện sự kết nối giữa 3 thành phố lớn: Hà Nội - Hải Phòng - Hạ Long - Ảnh: Hữu Tuấn

Thử thách tạo hình cây cầu trên dòng sông lịch sử

Ngày 1/9, dự án đầu tư xây dựng cầu Bạch Đằng chính thức khánh thành, đưa vào khai thác, rút ngắn 50km quãng đường từ Hà Nội đến Quảng Ninh. Điều đặc biệt, đây là cầu dây văng hoàn toàn do các nhà đầu tư, nhà thầu trong nước tự thiết kế, giám sát, thi công, khẳng định sự sáng tạo, năng lực và tự cường của người Việt.

Nên đọc

Cây cầu nhiều kỷ lục

Ông Phạm Hữu Sơn, Tổng giám đốc Tổng công ty Tư vấn thiết kế GTVT (TEDI - đơn vị thiết kế dự án) kể, quá trình thiết kế cầu Bạch Đằng, các kỹ sư của TEDI phải giải không ít bài toán khó. Ngay từ bước lập thiết kế cơ sở, dựa trên phương án đề xuất của nhà đầu tư, các kỹ sư của TEDI đã phải tập trung tìm lời giải cho hàng loạt yêu cầu về giải pháp thiết kế.

“Ban đầu, tư vấn của Nhật Bản đề xuất sử dụng phương án cầu dây văng kết cấu dầm thép của nhà thầu SE. Tuy nhiên, sau khi thiết kế và so sánh, chúng tôi đề xuất phương án vẫn sử dụng cầu dây văng nhưng kết cấu chuyển từ dầm thép sang dầm bê tông nhiều nhịp và đã được nhà đầu tư lựa chọn”, ông Sơn nói và cho biết, giải pháp cầu dây văng kết cấu bê tông nhiều nhịp vừa đảm bảo phù hợp với trình độ thi công của các nhà thầu trong nước, vừa tiết kiệm chi phí và không phụ thuộc vào nguồn cung cấp vật tư nước ngoài.

Tuy nhiên, khi bắt tay vào thiết kế chi tiết, đơn vị thiết kế phải đối mặt với thách thức rất lớn do chiều cao của cầu Bạch Đằng bị khống chế bởi trần bay của sân bay Cát Bi nên điểm cao nhất của các trụ tháp không được vượt quá 100m.

Trong khi đó, vị trí cầu nằm ở khu vực ngã ba sông Bạch Đằng và sông Cấm, nơi có hệ thống bến cảng dày đặc, tàu thuyền trọng tải lớn thường xuyên qua lại. Theo yêu cầu của Cục Hàng hải VN, công trình phải đảm bảo tĩnh không bên dưới tối thiểu 52m (hệ cao độ hải đồ) với chiều rộng tối thiểu 180m, đồng thời kết cấu trụ cầu phải đảm bảo an toàn kể cả trong trường hợp tàu trọng tải 20.000 DWT trôi va đập vào.

Hơn nữa, dự án nằm ở khu vực gần cửa biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của các cơn bão đổ vào từ biển Đông. Theo số liệu ghi nhận được giai đoạn từ năm 1961 đến nay đã có gần 120 cơn bão đổ bộ vào dải ven biển từ Quảng Ninh - Thanh Hóa với cường độ gió mạnh, ngưỡng cao phổ biến là 40-45m/s (cấp 14), cá biệt có năm lên đến 51m/s (cấp 16) đo được năm 1977, tại trạm khí tượng Phủ Liễn (Hải Phòng).

Trong khi kết cấu cầu dây văng là một dạng kết cấu có độ mảnh lớn, rất nhạy cảm với các tác động của gió, bão kết hợp cả mưa. Ngoài ra, công trình còn nằm trong vùng động đất cấp 8, việc xây dựng cầu phải đảm bảo an toàn kể cả trường hợp có xảy ra động đất.

“Quá trình thiết kế, cùng với các nhóm tính toán, thiết kế, TEDI đã giao cho các đơn vị độc lập cùng thực hiện. Đồng thời, chúng tôi lập một hội đồng khoa học để thường xuyên trao đổi, xem xét, đánh giá nhằm hoàn thiện phương án thiết kế cuối cùng”, ông Sơn kể và cho biết, sau hơn một năm miệt mài làm việc, phương án thiết kế cầu Bạch Đằng như hiện nay mới hoàn thành.

Cầu được thiết kế với 3 thân trụ tháp dây văng hình chữ H cao 100m, cao độ thông thuyền 48,4m, biểu tượng của hòa bình, thịnh vượng, thể hiện sự kết nối chặt chẽ giữa 3 thành phố lớn: Hà Nội - Hải Phòng - Hạ Long.

Dây văng cầu Bạch Đằng có góc nghiêng rất hẹp nên việc thi công phần dầm dây văng và phần cáp dây văng khá phức tạp - Ảnh: Hữu Tuấn

Vượt khó thi công, lập kỷ lục tiến độ

Sau bước thiết kế và hoàn thiện các thủ tục pháp lý, đầu năm 2015, dự án cầu Bạch Đằng chính thức được khởi công xây dựng, bắt đầu cuộc hành trình chinh phục lòng sông kéo dài hơn 3 năm. Chia sẻ với Báo Giao thông, ông Nguyễn Tiến Oánh, Phó tổng giám đốc Công ty CP BOT cầu Bạch Đằng (doanh nghiệp dự án) cho biết, vị trí xây dựng nằm ở khu vực cửa biển, nơi tàu thuyền đi lại rất lớn, trung bình mỗi ngày có khoảng 60 tàu trọng tải lớn đi qua khu vực này.

Chỉ riêng việc lập phương án, kiểm soát, đảm bảo an toàn hàng hải trong suốt quá trình thi công cũng rất khó khăn, vất vả. Khu vực thi công nằm ở ngã ba sông Cấm và sông Bạch Đằng, chịu tác động nhiều của thủy triều.

“Lúc nước cạn với lúc nước lên chênh nhau đến 4m, sóng to, gió lớn ảnh hưởng nhiều đến công tác thi công trên hệ nổi. Hơn nữa, lòng sông sâu đến 14m, địa chất rất phức tạp, nhiều khi khoan vào toàn đá. Thậm chí, có chỗ phải khoan qua đá đến 15m cũng gây ra rất nhiều khó khăn đối với các mũi thi công”, ông Oánh nói.

“Đặc biệt, trụ tháp cầu Bạch Đằng có chiều cao thiết kế bị khống chế tối đa không quá 100m để đảm bảo an toàn hàng không và chiều cao thông thuyền lớn để đảm bảo lưu thông hàng hải của tàu tải trọng lớn. Do đó, việc thi công phần dầm dây văng và phần cáp dây văng khá phức tạp, góc nghiêng dây văng hẹp nhất từ trước đến nay. Để thi công, xe đúc phục vụ thi công dầm dây văng phải được thiết kế đặc biệt với khối đúc có tải trọng lớn trong khi chiều cao dầm lại mỏng. Tuy nhiên, tất cả các giải pháp kỹ thuật phức tạp đều được các cán bộ kỹ sư của các nhà thầu hóa giải”, ông Oánh kể.

Sau 38 tháng triển khai thi công thần tốc, cầu Bạch Đằng đã hoàn thành một khối lượng công việc khổng lồ: 70km cọc khoan nhồi các loại đã được khoan, 500 nghìn m3 bê tông các loại đã được đổ, 80 nghìn tấn sắt thép kết cấu các loại đã được gia công và lắp dựng, gần 400 phiến dầm đã được gia công, chế tạo ngay tại công trường, được lao lắp đảm bảo an toàn, 144 bó cáp dây văng được lắp đặt chính xác tuyệt đối.

“Với 4 nhịp dây văng, trong đó nhịp chính sông dài 240m, cầu Bạch Đằng là một trong những cầu có khẩu độ nhịp vượt sông lớn nhất hiện nay và là cầu dây văng nhiều nhịp lớn thứ 3 trên thế giới.

Đặc biệt, so với các công trình có quy mô tương tự, tiến độ thi công cầu Bạch Đằng trong 38 tháng là một kỷ lục. Điều đáng nói hơn, toàn bộ quá trình từ khảo sát thiết kế đến thi công xây dựng đều do các nhà thầu trong nước đảm nhiệm. Điều đó đã khẳng định sự chủ động, sáng tạo, ý chí tự lực, tự cường của người Việt Nam”, ông Oánh nói.

Khi nào người dân được đi qua cầu Bạch Đằng nối Hải Phòng-Quảng Ninh?