Giải pháp cầu cạn phù hợp hệ thống hạ tầng giao thông Việt Nam

Giải pháp có nhiều ưu điểm

Theo các chuyên gia, hiện nay, các dự án xây dựng đường cao tốc ở đồng bằng sông Cửu Long đang gặp nhiều khó khăn vì các tính chất đặc thù của khu vực này như: điều kiện địa chất yếu, địa hình bị chia cắt bởi hệ thống kênh, rạch, sông ngòi và khu vực còn đang phải chịu ảnh hưởng nặng nề của quá trình biến đổi khí hậu, nước biển dâng.

Nếu áp dụng biện pháp xử lý nền đất yếu thì thời gian thường kéo dài khoảng 12  - 18 tháng, khiến các dự án bị chậm tiến độ. Bên cạnh đó, các nhà thầu cũng gặp khó khăn do trữ lượng cát trong khu vực không đủ cung ứng cho các dự án đang triển khai thi công hoặc giá thành cao.

Trước thực trạng đó, các chuyên gia và nhà khoa học đã đề xuất một số giải pháp nhằm giải quyết vấn đề thiếu hụt cát san lấp, bằng việc đẩy mạnh việc xây dựng cầu cạn bê tông cốt thép thay thế một phần đường đắp.

Theo báo cáo Tổng quan về các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép mới cho đường cao tốc trên cao của TS. Ngô Châu Phương, TS. Nguyễn Đức Hiếu, ThS. Đỗ Thành Hiếu (Phân hiệu Trường Đại học Giao thông - Vận tải tại TP. Hồ Chí Minh), phương án cầu cạn thường được cân nhắc lựa chọn trong những trường hợp đặc biệt, nhiều khi là bắt buộc, như: cầu đi qua đô thị có nhiều điểm giao cắt; cầu đi qua khu bảo tồn thiên nhiên để không chia cắt môi trường sống của động vật hoang dã; cầu đi qua khu vực nền đường phải đào sâu, đắp cao để tránh sạt lở; cầu cần đảm bảo khẩu độ thoát lũ; cầu đi qua khu vực nền đường đắp trên đất yếu để đảm bảo ổn định nền đường, giảm phụ thuộc vào vật liệu đắp nền.

Báo cáo nêu rõ, mục tiêu của phương án này nhằm giảm chi phí đầu tư xây dựng, đẩy nhanh tiến độ thi công các công trình giao thông, giảm thiểu tác động đến môi trường.

Bên cạnh đó, giải pháp cầu cạn cũng có nhiều ưu điểm và có thể ứng dụng trên đường cao tốc nói chung và cao tốc Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng. Phương án này giúp, giảm khối lượng cát san lấp, đắp nền đường. Hạn chế sạt lở, lún và không ngăn cản thoát lũ. Tránh được việc chia cắt cộng đồng, chia cắt cảnh quan. Giảm thiểu tác động môi trường trong quá trình khai thác. Không những vậy, phương án này cũng làm giảm phạm vi giải phóng mặt bằng, thu hồi đất nông nghiệp. Tận dụng được được nguồn dư thừa xi măng.

Hiện nay, hệ thống cao tốc trên cả nước đang được triển khai xây dựng quyết liệt dưới sự chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ. Việc triển khai đồng bộ các giải pháp truyền thống cần đến lượng cát đắp nền đường cao tốc rất lớn.

Các chuyên gia cũng cho rằng, các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đang triển khai nhiều dự án đường cao tốc với chiều dài lớn. Do đó, nhu cầu về cát san lấp khoảng cũng rất lớn. Trong khi, tổng trữ lượng khai thác cát trong khu vực chỉ đáp ứng khoảng 70% nhu cầu. Điều này đang là điểm nghẽn khi các đơn vị không có mỏ để có thể khai thác kịp thời.

Trong khi đó, giải pháp sử dụng nền đường đắp đã được ứng dụng cho một số công trình cao tốc trong thời gian qua. Đây là phương án an toàn, giá rẻ, nhưng thực tế lại cho thấy một số đoạn cao tốc xuất hiện hiện tượng lún, cần phải có thời gian để bù lún.

Phó Chủ tịch Hội Bê tông Việt Nam TS. Trần Bá Việt cũng cho rằng, cát biển mới chỉ nghiên cứu trên mô hình nhỏ, vì vậy Bộ Giao thông Vận tải khuyến nghị chỉ dùng để san lấp phần BED (cốt âm).

“Việc khai thác cát biển, trong khi không có nguồn phù sa bồi tích sẽ làm ảnh hưởng đánh giá đến ổn định đường bờ biển và mũi Cà Mau, nên lâu dài sẽ ảnh hưởng đến vùng lãnh hải. Vì vậy, chưa thể sử dụng cát biển cho san lấp nền đường cao tốc cho đồng bằng sông Cửu Long. Giải pháp căn cơ và hiệu quả là sử dụng cầu cạn với nhịp dầm lớn 50 - 60m cho cao tốc tại đồng bằng sông Cửu Long.”, TS. Trần Bá Việt nêu ý kiến.

Tăng tiến độ, giảm chi phí đầu tư

Cũng theo TS. Trần Bá Việt, với vùng đồng bằng sông Cửu Long thì đề xuất giải pháp cho cầu cạn cao tốc là phù hợp. Có thể xem xét 4 phương án như: sử dụng dầm cầu cạn super T; dầm bản rỗng nhịp ngắn trên hệ cọc ly tâm cho đoạn đất yếu không quá sâu, chiều cao trụ cầu không lớn hơn 3 - 4m ở vùng nông thôn; dầm U hở bằng bê tông; dầm bê tông cường độ siêu cao (UHPC) nhịp lớn để giảm bớt cọc khoan nhồi, trụ… Những giải pháp này đều có chi phí, giá thành đầu tư hợp lý và có thể nhỏ hơn so với cát đắp nếu so sánh tính theo vòng đời.

“Cầu cạn sử dụng trong cao tốc sẽ giảm sụt lún, không ngăn cản thoát lũ và truyền lũ, không chia cắt cảnh quan, môi trường, cộng đồng xã hội hai bên cao tốc... Mặt khác, với rất nhiều kênh rạch Đồng bằng sông Cửu Long cần rất nhiều cầu. Vì vậy, xây dựng cầu với công nghệ cầu cạn sử dụng bê tông cường độ siêu cao (UHPC) sẽ rất phù hợp.”, TS. TS. Trần Bá Việt nhấn mạnh.

Tuy nhiên, TS. Trần Bá Việt cũng cho rằng, cần có sự vào cuộc của các Bộ, ngành, đơn vị tư vấn thiết kế. Bộ Giao thông vận tải, đơn vị tư vấn cần phải nghiên cứu, so sánh giải pháp dầm nhịp cầu cạn với chiều cao của cát đắp; tình trạng của đất đối với từng dự án cụ thể. Đồng thời cần có sự tính toán, xem xét đánh giá từng khu vực để áp dụng giải pháp hiệu quả; cần lưu ý đến độ tin cậy trong quá trình khai thác cao tốc.

Còn theo, CEO Công ty CPTV Synectics ThS. Nguyễn Trọng Nghĩa, bên cạnh các ưu điểm nổi bật về khả năng vượt nhịp, tính kinh tế - kỹ thuật, sau hơn 15 năm ứng dụng tại Việt Nam dầm super T đã bộc lộ một số nhược điểm như: nứt dầm tại vị trí nách dầm, vị trí cắt khấc đầu dầm, các vết nứt này hiện nay vẫn chưa có giải pháp thiết kế triệt để mặc dù Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải đã có một số kết quả nghiên cứu cải tiến thiết kế cho vị trí cục bộ này. Do đó, việc áp dụng dầm super T cho các dự án vùng xâm thực là khó đảm bảo yêu cầu tuổi thọ thiết kế.

Việc nghiên cứu áp dụng Bê tông tính năng cao (HPC) khắc phục các nhược điểm, đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật hơn so với dầm super T là rất cần thiết và cấp bách. Kết quả nghiên cứu thiết kế của nhóm chuyên gia tư vấn (Công ty CPTV Synectics) đã đưa vào sử dụng 2 loại dầm bê tông HPC đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật so với các loại dầm đang sử dụng phổ biến hiện nay tại Việt Nam (dầm super T, dầm I, dầm T, dầm bản rỗng...).