LTS: Câu hỏi nêu ra nghe có vẻ hơi thừa khi mà đến thời điểm này đã có tới hàng trăm bài báo của phóng viên cũng như các chuyên gia trong và ngoài ngành xây dựng cầu đường tham gia phản ánh, phân tích về sự cố xảy ra tại cầu Cần Thơ.
Tuy nhiên, vì nhiều lý do khách quan và chủ quan, nhiều ý kiến đã không chỉ ra được chính xác hạng mục bị sập đổ trong sự cố cầu Cần Thơ gây ra những hiểu nhầm đáng tiếc trong dư luận. Để giúp bạn đọc có thể hiểu rõ hơn về vấn đề này, Báo Giao thông vận tải xin giới thiệu bài viết của PGS. TS Tống Trần Tùng - người đã trực tiếp có mặt tại hiện trường ngay từ khi sự cố xảy ra.
Hạng mục xảy ra sự cố sập đổ trong khi thi công cầu Cần Thơ là hệ thống đà giáo và các phần bê tông đã được đổ thuộc hai nhịp neo gối trên các trụ neo tính từ phía Vĩnh Long, tức là các trụ P13, P14 và P15. Mỗi nhịp neo có chiều dài 40m. Phía Cần Thơ cũng có hai nhịp neo này nhưng chưa thi công. Các nhịp neo này thuộc kết cấu dầm chủ cầu chính. Hệ kết cấu này bao gồm 2 trụ tháp, 116 bó cáp làm dây văng có các đầu trên của cáp được neo vào trụ tháp, còn các đầu dưới neo vào hai bên thành trên suốt chiều dài dầm chủ tạo thành kết cấu dây văng đối xứng có hai mặt phẳng dây. Dầm chủ là dầm liên tục có chiều dài tổng cộng là 1010m được kê lên các gối bố trí trên hai trụ tháp và các trụ neo P13, P14, P15 phía Vĩnh Long và P16, P17, P18 phía Cần Thơ. Đoạn giữa của dầm chủ có chiều dài 200m là dầm thép còn lại là dầm bê tông dự ứng lực mặt cắt hình hộp có chiều cao không đổi. Như vậy, dầm chủ được bố trí theo sơ đồ nhịp như sau: 40m + 40m + 150m + 550m + 150m + 40m + 40m.
Các nhịp 40m trong sơ đồ nhịp này đóng vai trò nhịp neo và các trụ dưới đó đóng vai trò vừa là trụ đỡ, vừa là trụ neo của kết cấu cầu chính. Để đảm bảo tính chất toàn khối của kết cấu bê tông dầm chủ, các đoạn dầm thuộc nhịp neo này và các đoạn dầm trên trụ tháp (thường được gọi là các khối Ko) được đổ bê tông trên đà giáo cố định, còn các đoạn khác thi công bằng phương pháp đúc hẫng. Sau khi thi công xong phần dầm chủ bằng bê tông dự ứng lực sẽ thi công đoạn dầm thép 200m ở giữa.
|
|
|
|
Hiện trường nhìn về phía trụ tháp |
Hiện trường về phía cầu dẫn |
Cũng có thể thi công toàn bộ phần bê tông của dầm chủ này, kể cả các nhịp neo, bằng phương pháp lắp hẫng các khối đúc chế tạo sẵn nhưng phương pháp này vừa có giá thành cao (đã được so sánh trong bước thiết kế cơ sở khi lập dự án), vừa có nhiều rủi ro trong quá trình thi công và quá trình khai thác do tính không toàn khối của bê tông dầm (sự cố sập đổ hệ thống phụ tạm dùng để lao lắp các đốt dầm cầu Hữu Nghị 2 qua sông Mê Kông ở Mục đa hán - Xa va na khét nối Thái Lan với Lào; sự cố trắc dọc cầu sau khi thi công xong bị lượn sóng không thể khắc phục được của cầu Pắc xế ở Lào; sự cố sập đổ cầu Rào...). Còn các nhịp cầu dẫn từ phía Vĩnh Long là các nhịp từ mố đến trụ P13 đã lắp xong các phiến dầm super T có kết cấu tương tự như cầu dẫn của cầu Mỹ Thuận.
Thông thường đối với cầu dây văng 3 nhịp thì nhịp biên có chiều dài xấp xỉ bằng một nửa chiều dài nhịp giữa nhằm tạo nên sự cân bằng tổng thể về lực và biến dạng cho dây văng, dầm chủ, trụ tháp cũng như các bộ phận kết cấu khác của cầu và như vậy sẽ không phải bố trí các nhịp neo. Trong trường hợp chỉ cần một nhịp thông thuyền lớn nhất ở giữa và xét đặc thù của địa chất lòng sông, hai bên bờ, đặc thù của các yếu tố thủy văn, dòng chảy, bồi lắng, xói lở... thì để giải quyết bài toán kinh tế - kỹ thuật, có thể rút ngắn nhịp biên để giảm bớt chiều dài cầu chính kết cấu dây văng bằng cách bố trí các nhịp neo và các trụ neo.
Cầu Ikuchi (Nhật Bản) hoàn thành năm 1986 đoạt giải thưởng Tanaka của JSCE năm 1989 có nhịp giữa là 490m, có bố trí 2 nhịp neo mỗi bên nên tổng chiều dài nhịp biên chỉ còn 150m. Cầu qua kênh Xuy - ê ở Ai Cập có nhịp giữa là 440m cũng được bố trí hai nhịp neo mỗi bên để rút ngắn chiều dài nhịp biên. Cây cầu dây văng có nhịp kỉ lục thế giới cho đến thời điểm này là cầu Tatara ở Nhật Bản có nhịp chính là 890m thì ở hai nhịp biên mỗi bên cũng được bố trí 2 nhịp neo. Thậm chí nhiều khi chỉ có nhịp giữa mà không có nhịp biên hoặc nhịp biên rất ngắn.
Trong trường hợp này thì hai mố cầu hai đầu đóng vai trò hố thế để neo cáp dây văng. Dạng kết cấu này được các chuyên gia hàng đầu của thế giới về cầu dây văng như J.Schlaich (Đức), M. Virlogeux (Pháp), Ito (Nhật Bản) thường sử dụng để xây dựng những cây cầu có yêu cầu cao về thẩm mỹ kiến trúc. Việc bố trí hai nhịp neo ở nhịp biên mỗi bên đối với kết cấu cầu chính của cầu Cần Thơ là xuất phát từ những yêu cầu như đã nêu ở trên.
Hai nhịp neo này đang được thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ trên hệ đà giáo cố định. Ván khuôn đáy của dầm hộp bê tông dự ứng lực được đặt trên hệ chống đỡ có thể điều chỉnh cao độ ván khuôn để phù hợp với hình dạng bản đáy của dầm hộp và để tháo ván khuôn đáy dễ dàng khi bê tông đã đủ cường độ cần thiết. Hệ chống đỡ này thuộc hệ kết cấu thép nhẹ đóng vai trò như con kê đặt trên hệ sàn chịu lực.
Kết cấu chịu lực của hệ sàn này gồm các dàn thép bố trí theo phương dọc cầu và gối lên các dàn thép bố trí theo phương ngang. Các dàn thép bố trí theo phương ngang đóng vai trò đỡ các dàn dọc được gắn kết vào các trụ neo đã thi công và được kê trên trụ tạm bằng thép. Như vậy, khẩu độ của dàn thép dọc của hệ đà giáo chỉ còn 20m. Trụ tạm được đặt trên bệ móng bằng bê tông cốt thép tựa lên các cọc móng bê tông cốt thép. Theo thiết kế của nhà thầu thì mỗi bệ móng có 14 cọc móng hạ sâu 37m.
Do khối lượng bê tông dầm hộp của hai nhịp neo này rất lớn nên phải phân thành nhiều đợt đổ bê tông cũng như tính toán để bố trí trình tự đổ bê tông các phân đoạn sao cho việc chất tải lên hệ thống đà giáo hợp lý nhất về mặt chịu lực và biến dạng.
Theo hồ sơ thi công thì việc đổ bê tông đã được chia làm nhiều đợt. Phần bản đáy và thành bên có đặt các ống dẫn hướng để bố trí các neo của dây văng của dầm hộp thuộc hai nhịp neo này được chia thành 5 phân đoạn để đổ bê tông. Phân đoạn đầu tiên của bản đáy được đổ bê tông vào ngày 9/8/2007 và phân đoạn cuối cùng của bản đáy được đổ bê tông vào ngày 14/9/2007, tức là phần bê tông bản đáy đã hoàn thành 12 ngày trước khi xảy ra sự cố. Phần trên của dầm hộp tức là phần bản mặt cầu được chia thành 9 phân đoạn để đổ bê tông.
Phân đoạn đầu tiên của phần bản mặt cầu được bắt đầu đổ bê tông vào ngày 25/8/2007 và đến ngày 25/9/2007 đã đổ bê tông được 6 phân đoạn. Gần 8 giờ sáng ngày 26/9/2007, khi đang thực hiện các công việc để chuẩn bị cho việc đổ bê tông các phân đoạn tiếp theo của phần bản mặt cầu thì cả hệ thống đà giáo và phần bê tông đã được thi công của hai nhịp neo này đã sập đổ gây nên sự cố nghiêm trọng và thảm họa kinh hoàng như chúng ta đã biết.
PGS.TS Tống Trần Tùng Số lượt đọc:
941
-
Cập nhật lần cuối:
15/10/2007 02:07:33 PM | 