Người Việt làm chủ công nghệ sửa mặt cầu Thăng Long

Dự án sửa chữa mặt cầu Thăng Long có tổng mức đầu tư gần 270 tỷ đồng, được khởi công ngày 16/8/2020. Sau 5 tháng thi công, việc sửa chữa đã hoàn thành vượt tiến độ đề ra, chính thức được thông xe vào ngày 7/1. Quá trình lựa chọn công nghệ, nhà thầu cũng như thi công rất công phu.

Tuổi thọ dài lâu

Cầu Thăng Long xây dựng từ năm 1974 và được đưa vào sử dụng từ tháng 5/1985. Tuy nhiên, sau thời gian dài khai thác, mặt cầu đã bị hư hỏng và tiến hành sửa chữa lớn vào năm 2009.

Ông Nguyễn Trung Sỹ, Cục trưởng Cục Quản lý xây dựng đường bộ, Tổng cục Đường bộ VN cho biết, thời điểm đó mặt cầu được bóc hết lớp thảm bê tông nhựa phần đường ô tô.Tuy nhiên, việc sửa chữa không thành công vì không tạo được lớp dính bám giữa bê tông nhựa với bản mặt thép.

Đến năm 2013, Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản JICA đã nghiên cứu và đưa ra kinh phí sửa chữa hơn 300 tỷ đồng, nhưng việc này không thực hiện được.

Từ năm 2014 - 2017, mặt cầu phát sinh nhiều hư hỏng và được bảo trì qua các năm. Đầu năm 2018, Tổng cục Đường bộ VN đã có những nghiên cứu đầu tiên, tiếp xúc với những người làm cầu phía Liên Xô cũ để tìm kiếm phương án sửa chữa.

Cuối năm 2019, Bộ GTVT đã giao Tổng cục Đường bộ VN chuẩn bị đầu tư dự án. Trên cơ sở đó, tổng cục đã lập dự án sửa chữa mặt cầu Thăng Long, nghiên cứu giải pháp quốc tế, thử nghiệm giải pháp công nghệ.

Đến tháng 8/2020, dự án bắt đầu được tiến hành, khởi đầu bằng việc cào bóc toàn bộ lớp bê tông nhựa cũ trên mặt cầu và cào sạch lớp dính bám, sau đó tẩy sạch, sơn lớp chống gỉ bảo vệ lớp mặt thép.

Công đoạn tiếp theo là hàn đinh neo. Gần 1,5 triệu đinh neo hàn theo công nghệ mới Plasma. Sau khi lưới cốt thép được lắp đặt là công đoạn thảm bê tông siêu tính năng UHPC.

“Cường độ bê tông UHPC có cường độ gấp 3 lần bê tông thông thường. Kết cấu thép và bê tông siêu tính năng UHPC sẽ đảm bảo tuổi thọ trên 30 năm cùng với kết cấu của cầu. Riêng với lớp thảm bê tông nhựa tạo nhám (dày 4cm) trên cùng của mặt cầu sẽ tồn tại từ 5-10 năm theo tuổi thọ thông thường của vật liệu bê tông nhựa”, ông Sỹ nói và cho biết, tất cả các công đoạn trên là kết cấu chịu lực chính của bản mặt cầu.

Công đoạn tiếp theo là thảm lớp bê tông nhựa Polyme, giữa bê tông UHPC và bê tông nhựa, được liên kết bằng keo epoxy của Nhật Bản. Lớp bê tông nhựa này có tuổi thọ từ 5 - 10 năm theo kỳ tuổi thọ của bê tông nhựa. Cùng với đó, việc sửa chữa lần này cũng sửa chữa lại hệ thống ATGT, thoát nước và khe co giãn.

Hai điều đặc biệt

Theo ông Sỹ, có hai điều đặc biệt trong sửa chữa mặt cầu Thăng Long lần này. Đó là công nghệ hàn đinh neo theo công nghệ Plasma để neo lớp bê tông UHPC với bản thép mặt cầu trở thành kết cấu bản thép liên hợp nhẹ, không tăng tĩnh tải cho cầu.

Công nghệ hàn đinh neo bằng hồ quang đặc biệt, nhiệt độ hàn dưới 100 độ. Thời gian hàn một đinh neo chỉ hết 0,4 giây và không sinh nhiệt trên bản mặt thép nên không làm thay đổi tính chất cơ lý của bản mặt thép.

Tiết lộ thêm, ông Sỹ cho biết, quyết định áp dụng công nghệ này ban đầu đã vấp phải sự không đồng tình của các nhà khoa học. Việc lựa chọn tư vấn dự án, nhà thầu cũng gặp nhiều khó khăn. Nhiều đơn vị tư vấn, nhà thầu lớn “ngại” không muốn tham gia.

“Cầu Thăng Long đã qua 1 lần sửa chữa nhưng không thành công nên nhiều đơn vị có tâm lý e ngại. Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ mới, vật liệu mới không tránh khỏi sự nghi ngờ của giới nghiên cứu và nhà khoa học trong ngành, thậm chí nhiều ý kiến thắc mắc tại sao không làm quy trình, thủ tục đánh giá vật liệu mới. Tuy nhiên, bản chất vật liệu UHPC không phải là mới, trên thế giới nhiều nước đã áp dụng và tại Việt Nam, dự án xây dựng cầu dân sinh (LRAMP) đã sử dụng công nghệ UHPC. Đó là điểm khởi hành để thực hiện sửa chữa mặt cầu Thăng Long”, ông Sỹ tiết lộ.

Theo tìm hiểu của Báo Giao thông, Tổng cục Đường bộ VN đã thành lập riêng một bộ phận nghiên cứu công nghệ mới để sửa chữa cầu Thăng Long trong suốt 2 năm. Quá trình làm gặp nhiều khó khăn vướng mắc, từ công tác chuẩn bị dự án đến lựa chọn tư vấn. Tới tháng 1/2020 mới lựa chọn được nhà thầu tư vấn là Đại học GTVT. Qua 3 tháng kiểm định, thử nghiệm, đánh giá, dự án sửa chữa cầu Thăng Long mới được phê duyệt.

Người Việt làm chủ công nghệ mới

GS. Trần Đức Nhiệm, giảng viên Trường Đại học GTVT - đơn vị tư vấn dự án chia sẻ, sau khi nghiên cứu công nghệ thực tế tại một số cầu có kết cấu sàn thép tương tự cầu Thăng Long, điều kiện khí hậu, thời tiết giống Việt Nam, Đại học GTVT đã thí nghiệm về kết cấu và lớp bê tông UHPC trên cơ sở các điều kiện làm việc bất lợi của sàn thép mặt cầu Thăng Long.

Các kết quả nghiên cứu sự làm việc và chịu tải của sàn mặt cầu sau khi đã hình thành hiệu ứng liên hợp cùng với lớp UHPC cho thấy hiệu ứng tải trong các chi tiết thép và lớp UHPC đều đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật.

“Giải pháp sửa chữa mặt cầu Thăng Long sử dụng công nghệ lõi của châu Âu và hoàn toàn do đội ngũ chuyên gia, kỹ sư Trường Đại học GTVT làm chủ. Toàn bộ dự án từ bước kiểm định, đánh giá, phân tích nguyên nhân hư hỏng và đề xuất giải pháp đến lập dự án rồi đến và triển khai tổ chức thi công, công tác giám sát đều do đội ngũ người Việt làm chủ”, GS. Nhiệm cho biết.

Ông Nguyễn Văn Huyện, Tổng cục trưởng Tổng cục Đường bộ VN chia sẻ thêm, mặc dù việc sửa chữa cầu Thăng Long có sử dụng nhiều công nghệ tiên tiến, lần đầu áp dụng trên diện rộng nhưng đội ngũ các nhà khoa học, cán bộ, kỹ sư, tư vấn, nhà thầu thi công trong nước đã làm chủ được các giải pháp, thi công đảm bảo chất lượng, tiến độ. Qua đó mở ra khả năng ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới trong ngành GTVT nói riêng và ngành xây dựng nói chung.

Toàn cảnh lễ thông xe cầu Thăng Long sau 5 tháng "đại phẫu" mặt cầu