Dấu ấn GTVT 75 năm: KHCN “bệ phóng”những công trình giao thông chất lượng

Công nghệ "cọc vây ống thép" được sử dụng tại công trình cầu Nhật Tân (Hà Nội)

Ứng dụng nhiều công nghệ mới trong trong thi công cầu đường

Thời gian qua, ngành GTVT đã vượt qua khó khăn thử thách, chủ động ứng dụng và làm chủ nhiều công nghệ hiện đại và thích hợp với điều kiện xây dựng cầu ở Việt Nam như công nghệ thiết kế và thi công móng sâu chịu tải trọng lớn bằng cọc khoan nhồi ở một số cầu lớn. Cầu Thanh Trì (Hà Nội) sử dụng 1.339 cọc khoan nhồi đường kính các loại 1,0 - 1,5 và 2,0 m, chiều dài từ 50 - 57 m; cầu Nhật Tân (Hà Nội) bên cạnh sử dụng móng cọc ống thép dạng giếng cho các trụ tháp chính còn sử dụng đến 950 cọc khoan nhồi đường kính 1,5 m chiều dài đến 42 m; cầu Rồng (Đà Nẵng) sử dụng 157 cọc khoan nhồi đường kính 1,5 - 2,0 m, chiều dài đến 36 m; cầu Cần Thơ sử dụng 240 cọc khoan nhồi đường kính 1,2 - 2,5 m, chiều dài đến 95 m. Cầu Vàm Cống sử dụng 690 cọc khoan nhồi đường kính 1,5 - 2,5 m, chiều dài đến 116 m. Những con số đó đủ để khẳng định công nghệ cọc khoan nhồi đang là công nghệ chủ lực cho các giải pháp móng công trình chịu tải trọng lớn, cầu nhịp lớn ở Việt Nam.

Công nghệ phải tạo bước đột phácho hạ tầng GTVT Thứ trưởng Bộ GTVT Nguyễn Ngọc Đông Hoạt động khoa học công nghệ đã tập trung nghiên cứu, xây dựng hệ thống giao thông thông minh, thân thiện môi trường; xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật phục vụ công tác quy hoạch, khảo sát thiết kế; làm chủ công nghệ thi công, công nghệ quản lý, bảo trì khai thác công trình giao thông tiên tiến, ứng dụng vật liệu mới trong xây dựng các công trình hiện đại như: đường bộ cao tốc, đường sắt cao tốc, đường sắt đô thị, cầu bê tông cốt thép dự ứng lực khẩu độ lớn, cầu dây văng, đường hầm, cảng hàng không...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGS. TS. Hoàng Hà - nguyên Vụ trưởng Vụ Khoa học và Công nghệ (Bộ GTVT) cho biết, thời gian qua, Bộ GTVT đã chỉ đạo xây dựng chiến lược, triển khai thực hiện nhiều giải pháp, chương trình hành động, kế hoạch, lộ trình đổi mới công nghệ... cụ thể để phát triển mạnh mẽ, có hiệu quả công tác khoa học công nghệ vào thực tế sản xuất trong tất cả các lĩnh vực của Ngành nhằm mục tiêu đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng và chuyển giao tiến bộ khoa học công nghệ; lựa chọn nghiên cứu phát triển các công nghệ tiên tiến, phù hợp áp dụng vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động, tạo được sản phẩm hàng hóa, dịch vụ có chất lượng, giá thành hạ, đủ sức cạnh tranh trên thị trường và hội nhập quốc tế.

Thời gian qua, ngành GTVT đã làm chủ, triển khai ứng dụng thành công nhiều công nghệ tiên tiến phục vụ các lĩnh vực của ngành, biến kết quả hợp tác, chuyển giao, tiếp nhận công nghệ tiên tiến của thế giới trước đó thành các công nghệ mang thương hiệu “Made in Việt Nam” trong các lĩnh vực GTVT.

Gần đây, nhiều dự án đã đưa công nghệ mới vào ứng dụng như Dự án xây dựng tuyến đường trên cao Vành đai II đoạn từ cầu Vĩnh Tuy - Ngã Tư Sở sử dụng công nghệ MSS (Movable scaffolding sytem) hay còn gọi là công nghệ thi công bằng hệ đà giáo di động mới chỉ ứng dụng tại 1 số quốc gia tân tiến trên thế giới. Với việc sử dụng hệ đà giáo MSS công nghệ chạy trên (overhead) lần đầu tiên tại Việt Nam, toàn bộ hệ đà giáo do hãng NRS thiết kế và gia công chế tạo tại nước ngoài có ưu điểm vượt trội trong điều kiện thi công chật hẹp, trong thành phố, tiến độ thi công nhanh. Toàn bộ hoạt động của xe sử dụng hệ kích thủy lực đồng bộ (bao gồm 72 kích lớn nhỏ). Tiến độ thi công chỉ 20 ngày/1 nhịp, chiều dài khối đúc lớn nhất 54 m, khối lượng bê tông 1 khối đúc lớn nhất 540 m3.

Hiện nay, Bộ GTVT đang chỉ đạo các đơn vị hữu quan sửa chữa mặt cầu Thăng Long áp dụng một số giải pháp công nghệ và vật liệu mới lần đầu tiên áp dụng tại Việt Nam. Theo đó, phần mặt đường xe chạy sẽ được cào bóc lớp bê tông nhựa hiện hữu, cào bóc toàn bộ lớp phủ đến mặt tấm bản thép, tẩy các lớp dính bám mặt cầu, sau đó sơn bảo vệ bề mặt thép bằng sơn epoxy; gia cường mặt cầu thép trực hướng hiện tại thành mặt cầu liên hợp nhẹ (LWSD): lớp bê tông siêu tính năng (UHPC) có cường độ chịu nén tối thiểu bằng 120 MPa, chịu kéo ≥ 7,0 Mpa, chiều dày h ≥ 60 mm.

Lưới cốt thép gia cường cho bê tông sử dụng lưới thép đường kính D10 (thép có gờ loại CB400-V) bước 50x50 mm. Phần vòng của bản thép mặt UHPC sẽ được chuẩn XCS lại sau khi cào bóc toàn bộ lớp phủ cũ, đo đạc lại cao độ mặt bản thép đảm bảo chiều dày tối thiểu h ≥ 60 mm, bề mặt thoát nước và hạn chế tăng tĩnh tải mặt cầu. Liên kết giữa bản mặt thép hiện tại và bê tông siêu tính năng bằng đinh neo đường kính 13 mm, dài 50 mm theo tiêu chuẩn chịu cắt ISO 13918-2018. Bước đinh neo là 10x10 cm tại các vị trí: mép ngoài mặt cắt của đường xe chạy và vị trí khe co giãn; bước đinh neo tại vị trí trên đỉnh các trụ trung gian là 15x10 cm; bước đinh neo là 15x15 cm các vị trí còn lại. Việc thi công đổ lớp bê tông UHPC mặt cầu được tuân thủ đúng theo sơ đồ thiết kế nhằm đảm bảo an toàn cho kết cấu.

Ứng dụng công nghệ lắp ghép từng nhịp (SBS) dự án xây dựng đường ô tô Tân Vũ - Lạch Huyện (áp dụng loại hình kết cấu cầu có chiều dài nhịp 60 m); công nghệ lắp ghép các phân đoạn đúc sẵn bằng dàn lao di động tại Dự án Đường sắt đô thị TP. Hồ Chí Minh tuyến Bến Thành - Suối Tiên. Đến nay, hầu hết các công nghệ xây dựng cầu bê tông cốt thép hiện đại đã được chuyển giao vào Việt Nam để đảm bảo tính linh hoạt, thích ứng với nhiều loại địa hình trong xây dựng.

Mặt khác, các nguồn lực cho việc sẵn sàng tiếp nhận kỹ thuật, công nghệ hiện đại từ các bộ tiêu chuẩn, các phần mềm tính toán đến các trang thiết bị thí nghiệm đồng bộ... cũng đã được chuẩn bị một cách kịp thời và chủ động, đó là việc kịp thời triển khai biên soạn và ban hành bộ tiêu chuẩn song ngữ thiết kế cầu theo hệ thống AASHTO LRFD của Hoa Kỳ; sớm đưa vào chương trình đào tạo giảng dạy cho sinh viên ngành cầu tại các trường đại học tiếp cận với triết lý thiết kế của hệ tiêu chuẩn mới, khai thác sử dụng các phần mềm tính toán thiết kế kết cấu... Nhờ những yếu tố đó, các thế hệ kỹ sư cầu gần đây đã nhanh chóng tiếp cận và lĩnh hội được những công nghệ thiết kế, thi công tiên tiến của thế giới.

Làm chủ công nghệ 4.0

Công tác ứng dụng công nghệ mới, vật liệu mới là một trong những nghiệm vụ khoa học công nghệ hàng đầu ngành GTVT. Thời gian qua, Bộ GTVT ban hành nhiều công nghệ mới, vật liệu mới, điển hình là vật liệu mới về công tác gia cố nền đất yếu sử dụng hệ thống CMS theo phương pháp MITS; tổ chức tổng kết đánh giá công tác thử nghiệm của công nghệ mặt đường bán mềm; chấp thuận kết quả thử nghiệm hệ thống rào chắn bánh xoay ETI và giao Tổng cục ĐBVN xây dựng tiêu chuẩn cơ sở trong năm 2020 để có thể áp dụng đại trà hệ thống rào chắn bánh xoay nhằm tăng cường đảm bảo ATGT; chấp thuận kết quả dự án khảo sát kiểm chứng hỗ trợ khu vực tư nhân phổ biến các công nghệ của Nhật Bản cho giải pháp thi công neo đất phòng trượt đất đá tại mái dốc thuộc công trình đường bộ, giao Tổng cục ĐBVN công bố Tiêu chuẩn cơ sở “Tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu neo đất theo công nghệ SEEE”.

Ngoài ra, nhiều đề tài, thực nghiệm đã tập trung nhiều vấn đề xuất phát từ thực tiễn như: Nghiên cứu Hệ thống hóa và triển khai ứng dụng công nghệ hiện đại về giao thông thông minh trong quản lý vận hành khai thác hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông như kiểm soát giao thông, kiểm soát tải trọng, thu phí điện tử; triển khai áp dụng công nghệ tái chế nóng mặt đường bê tông nhựa, công nghệ bê tông nhựa rỗng trong xây dựng, sửa chữa đường bộ...; đẩy mạnh thực hiện Đề án “Tăng cường ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý chất lượng xây dựng, khai thác và bảo trì kết cấu hạ tầng giao thông giai đoạn 2013 - 2020”....