Mô hình thu nhỏ của cầu đi bộ bê tông in 3D được sử dụng để thử nghiệm tải trọng kết cấu tại Trung tâm Công nghệ DNV ngày 2/4. (Nguồn: straitstimes)
Ngày 6/4, Cơ quan Giao thông Đường bộ Singap ore (LTA) thông báo cây cầu đi bộ bằng bê tông ứng dụng công nghệ in 3D đầu tiên của nước này dự kiến sẽ được đưa vào sử dụng vào năm 2028, giúp rút ngắn thời gian di chuyển giữa 2 khu đô thị Jurong West và Tengah.
Theo phóng viên TTXVN tại Singapore, cây cầu có chiều dài 10m, rộng 5m, được thiết kế phục vụ cả người đi bộ và người đi xe đạp. Dự án thí điểm này nằm trong nỗ lực ứng dụng công nghệ in bêtông 3D nhằm nâng cao năng suất xây dựng trong bối cảnh Singapore thiếu lao động.
Dự án được phát triển với sự hợp tác của Trung tâm In 3D Singapore tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), công ty tư vấn-kỹ thuật Witteveen+Bos và công ty xây dựng CES_Innovfab.
Theo LTA, nhóm dự án đã nghiên cứu phát triển vật liệu xi măng phù hợp với công nghệ in 3D, thiết kế cầu và chế tạo mô hình thu nhỏ để thử nghiệm độ bền kết cấu. Các thử nghiệm kết cấu đối với mô hình này đã hoàn tất trong tháng trước và kết quả sẽ được đánh giá trước khi tiến hành xây dựng cầu kích thước thực.
Công nghệ in bê tông 3D là phương pháp xây dựng có mức độ tự động hóa cao, trong đó hỗn hợp bê tông được đùn qua vòi phun để tạo thành cấu trúc theo từng lớp, không cần sử dụng khuôn đỡ.
LTA cho biết trong bối cảnh thiếu lao động như Singapore, phương pháp này có tiềm năng tiết kiệm nhân lực và thời gian nhờ giảm nhu cầu về kết cấu tạm thời và lao động thủ công trong quá trình thi công.
Bên cạnh đó, công nghệ này còn cho phép tạo ra các hình dạng hình học phức tạp và thiết kế kiến trúc độc đáo mà các phương pháp xây dựng truyền thống khó thực hiện.
Tuy nhiên, LTA lưu ý rằng in bê tông 3D vẫn là một "công nghệ mới nổi" trong lĩnh vực hạ tầng. Theo đó, đây là bước thử nghiệm nhằm đánh giá tính khả thi của công nghệ trong một số ứng dụng hạ tầng cụ thể.
Phối hợp với Witteveen+Bos, LTA thiết kế cầu đi bộ gồm 10 đoạn bêtông. Các đoạn này sẽ được lắp ghép và luồn cáp thép xuyên suốt chiều dài cầu. Các sợi cáp sẽ được neo vào các khối bê tông ở 2 đầu cầu, sau đó được kéo căng theo quy trình gọi là "căng sau," nhằm nén chặt các đoạn bê tông lại để tạo thành mặt cầu.
Một mô hình thu nhỏ với kích thước dài 10m, rộng 2,5m (bằng một nửa chiều rộng cầu thực tế) đã được thử nghiệm bằng các bể nước để đánh giá khả năng đáp ứng các yêu cầu về an toàn và độ bền.
Ông Allan Yeo, Phó Giám đốc phụ trách thiết kế đường phố và công nghệ hạ tầng của LTA, cho biết khả năng chịu tải của cây cầu này tương đương với các cầu đi bộ thông thường.
Ông cho biết thêm 18 bể nước, mỗi bể nặng khoảng 1 tấn, đã được sử dụng trong quá trình thử nghiệm mô hình.
Theo LTA, việc thử nghiệm mô hình đã hoàn tất và dữ liệu thu thập từ các cảm biến đang được phân tích nhằm kiểm chứng các tính toán thiết kế lý thuyết cũng như bảo đảm tính toàn vẹn kết cấu.
Nếu kết quả khả quan, LTA sẽ tiến hành xây dựng cầu kích thước thực, sau đó tiếp tục đánh giá tương tự trước khi đưa vào khai thác./.