48 năm kể từ ngày đất nước thống nhất, hạ tầng giao thông Việt Nam đã có sự chuyển biến mạnh mẽ, đặc biệt là công nghệ thi công.
Năm 1996, tôi đang công tác tại Viện Khoa học công nghệ xây dựng (Bộ Xây dựng) thì được Bộ trưởng Bộ Xây dựng điều động về nhận nhiệm vụ Cục trưởng Cục Giám định Nhà nước về chất lượng công trình xây dựng.
Với chức danh Cục trưởng, tôi đảm nhận nhiệm vụ Ủy viên thường trực Hội đồng Nghiệm thu Nhà nước các công trình xây dựng. Ở vị trí này, tôi có may mắn được theo dõi các dự án lớn trọng điểm quốc gia về: Năng lượng, dầu khí và đặc biệt là các công trình GTVT.
Một khối lượng các công trình giao thông có quy mô lớn và kỹ thuật phức tạp lần đầu tiên áp dụng ở Việt Nam đã được Thủ tướng Chính phủ giao cho Hội đồng kiểm tra và đánh giá chất lượng…
PGS.TS. Trần Chủng, nguyên Cục trưởng Cục Giám định Nhà nước về chất lượng công trình xây dựng (Bộ Xây dựng)
Từ đột phá về công nghệ thi công…
Sau Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI sự nghiệp xây dựng đất nước bước vào thời kỳ đổi mới. Kinh tế tăng trưởng, đời sống của nhân dân được cải thiện, tình hình chính trị - xã hội ổn định, quan hệ đối ngoại và vị thế của Việt Nam được nâng cao trên trường quốc tế.
Từ đầu 1990, nhiều tổ chức tiền tệ thế giới và khu vực như: WB, IMF, ADB và nhiều quốc gia đã hỗ trợ Việt Nam xây dựng hệ thống hạ tầng giao thông.
Trong hàng loạt các dự án giao thông đã hoàn thành, có ba công trình để lại nhiều ấn tượng về đột phá kỹ thuật, công nghệ xây dựng cho toàn ngành.
Trước hết là công trình cầu Mỹ Thuận. Có lẽ, mỗi người dân ĐBSCL không thể quên được ngày 21/5/2000, ngày khánh thành cầu Mỹ Thuận qua sông Tiền nối Tiền Giang và Vĩnh Long.
Khi ấy, người dân tham dự ngày khánh thành đông nghẹt, đoạn đường hai phía đầu cầu tắc cứng. Sự hân hoan của họ không chỉ bởi cây cầu đã xóa đi chuỗi ngày vật vã qua sông Tiền bằng phà với thời gian chờ đợi hàng tiếng đồng hồ dưới cái nóng bỏng rát, họ còn vui bởi cầu Mỹ Thuận chính là công trình dây văng hai mặt phẳng dây có khẩu độ lớn nhất (350m) lần đầu tiên được xây dựng ở nước ta.
Đó còn là hầm đường bộ xuyên núi qua đèo Hải Vân nối Thừa Thiên - Huế và TP Đà Nẵng. Công trình được chính thức khởi công ngày 27/8/2000 và ngày 5/6/2005 được Thủ tướng Chính phủ Phan Văn Khải chính thức cắt băng khánh thành đưa vào sử dụng.
Với chiều dài 6.280m, hầm Hải Vân trở thành hầm đường bộ dài nhất Đông Nam Á thay thế cho đường đèo Hải Vân với nhiều khúc cua nguy hiểm cho lưu thông.
Theo phân kỳ đầu tư, hầm Hải Vân 1 chỉ có một ống hầm tổ chức giao thông hai chiều. Một hầm kích thước nhỏ được đào cách 35m làm hầm thoát nạn.
Thế nhưng, do tổ chức giao thông hai chiều ngược nhau trong một ống hầm nên dễ gây tai nạn và tạo ra hiện tượng quẩn khí.
Giải quyết bài toán chất lượng không khí trong hầm, cụm công trình công nghiệp khổng lồ trong lòng núi gồm 3 bộ lọc bụi tĩnh điện đã được xây dựng để làm sạch khí, hệ thống hút khí độc và cấp khí tươi từ trên đỉnh núi Hải Vân thông qua hai tuy nen đường kính 800m được đào trong lòng núi.
“Cuộc sống” 24/7 của hầm được hệ thống theo dõi thông minh đặt dọc hầm và truyền về Trung tâm điều hành các thông tin: Tầm nhìn (độ bụi), lượng khí độc hại, dấu hiệu cháy nổ, tình trạng giao thông… để Trung tâm cứu nạn cứu hộ trực tiếp can thiệp.
Lúc đầu, các nhà thiết kế dự báo đến 2025, hầm Hải Vân mới mãn tải. Nhưng tốc độ tăng trưởng nền kinh tế đất nước khiến tuyến hầm nhanh chóng đối diện với nguy cơ quá tải phương tiện vào năm 2015.
Năm 2016, Bộ GTVT đã đồng ý cho Công ty CP Đèo Cả nâng cấp hầm Hải Vân 1 và đầu tư xây dựng hầm Hải Vân 2 nằm song song.
Sau khoảng 5 năm, (2/2021), hầm đường bộ Hải Vân 2 được chính thức đưa vào khai thác tạo thành hệ thống hầm Hải Vân gồm hai ống hầm lưu thông hai chiều độc lập trong mỗi ống, góp phần giải tỏa tắc nghẽn giao thông, đảm bảo cho các phương tiện di chuyển an toàn.
Công trình thứ 3 mang dấu ấn về sự đột phá công nghệ hạ tầng giao thông đất nước sau ngày giải phóng chính là cầu Bãi Cháy nối TP Bãi Cháy và TP Hạ Long qua vịnh Cửa Lục (Quảng Ninh) - công trình dây văng một mặt phẳng dây có khẩu độ dài nhất thế giới.
Cầu Bãi Cháy nằm trong di sản Thế giới nên có những đòi hỏi rất cao về kỹ thuật và mỹ thuật.
Nói một cách khác, kiến trúc của cầu phải tạo điều kiện người qua cầu thưởng ngoạn được các giá trị của di sản vịnh Hạ Long và phải là một công trình kiến trúc tôn thêm các giá trị của di sản.
Ổn định cầu với một mặt phẳng dây trong vùng gió bão nhiệt đới khiến công tác thiết kế, thi công và quản lý, vận hành cầu đối diện sức ép lớn. Cũng từ các thách thức ấy, cầu Bãi Cháy đã thiết lập kỷ lục thế giới về khẩu độ cầu dây văng một mặt phẳng dây là 435m so với một cây cầu tương tự dài nhất thời điểm đó là 400m tại Pháp.
Do địa chất công trình phức tạp, giải pháp móng trụ cầu được đặt trên hệ giếng chìm hơi ép kích thước cực lớn lần đầu tiên áp dụng tại Việt Nam với công nghệ thi công hiện đại.
Cầu Mỹ Thuận là một trong những công trình giao thông mang tính đột phá công nghệ, góp phần quan trọng trong phát triển KT-XH các địa phương (Ảnh: Internet)
…đến sự tự lực tự cường của kỹ sư Việt
Cần phải nói rằng, những công trình giao thông được xây dựng trong giai đoạn 1990 - 2010 dù tạo được nhiều dấu ấn về kiến trúc, công nghệ, song, phần nhiều là mang dấu ấn của người nước ngoài. Cầu Mỹ Thuận do người Úc thiết kế và tổ chức thi công. Hầm Hải Vân, cầu Bãi Cháy do người Nhật thiết kế và tổ chức thi công.
Thế nhưng, chỉ sau thời gian ngắn khi cầu Mỹ Thuận hoàn thành, với sự học hỏi nghiêm túc công nghệ thi công mới, vật liệu mới, những kỹ sư Việt Nam đã tự thiết kế và tổ chức thi công thành công cầu Rạch Miễu dây văng hai mặt phẳng dây.
Sau cầu Sông Gianh bê tông cốt thép có khẩu độ 120m thi công bằng phương pháp đúc hẫng do người Pháp thiết kế được giới chuyên môn ca ngợi về kiến trúc và giải pháp kết cấu, các kỹ sư của nước ta đã thiết kế, đưa ra những công trình cầu bê tông cốt thép thi công đúc hẫng có giá trị kỹ thuật, mỹ thuật cao và được làm nên bởi chính những “bàn tay Việt” như cầu Vĩnh Tuy ở Hà Nội.
Với khát khao và niềm tin mãnh liệt vào trí tuệ Việt cùng các cơ chế, chính sách cởi mở của Đảng, Nhà nước, người Việt Nam đã đứng ra làm chủ đầu tư, tổ chức quản lý, thi công thành công hầm xuyên Đèo Cả dài 4.250m cực kỳ hiện đại với hai ống hầm cho hai làn xe lưu thông độc lập trong mỗi ống hầm.
Sau cao tốc đạt chuẩn đầu tiên nối TP.HCM - Trung Lương dài 43km, chúng ta đã thiết kế và thi công gần 2.000km cao tốc với nhiều công trình qua các vùng đồi núi, đất yếu, các khu vực nhiều khó khăn như: Bắc Giang - Lạng Sơn, Trung Lương - Mỹ Thuận, Hạ Long - Vân Đồn, Vân Đồn - Móng Cái và các công trình đang về đích thuộc dự án cao tốc Bắc - Nam giai đoạn 1 như: Nha Trang - Cam Lâm, Cam Lâm - Vĩnh Hảo…
Sau 48 năm đất nước thống nhất, dù nhiệm vụ đột phá hạ tầng giao thông vẫn còn nhiều thách thức, song, mạng lưới giao thông, đặc biệt là hệ thống đường cao tốc của Việt Nam đã có sự phát triển vượt bậc, được làm nên bởi chính những kỹ sư Việt, công nhân Việt (Ảnh minh họa)
Nhiều thách thức phía trước
Mục tiêu lớn nhất đối với ngành GTVT là đưa chiều dài đường bộ cao tốc trên cả nước vào năm 2030.
Nhìn thẳng vào thực tại, kể từ khi tuyến cao tốc TP.HCM - Trung Lương đầu tiên của cả nước được khởi công xây dựng đến nay, sau gần 20 năm, Việt Nam mới có 1.580km đường cao tốc.
Nhiệm vụ trong chưa đầy 10 năm còn lại, chúng ta phải hoàn thành khối lượng công việc tương đương với 20 năm trước cộng lại. Đây là một thách thức vô cùng khắc nghiệt, đòi hỏi phải có giải pháp khảo sát, thi công phù hợp để hài hòa mục tiêu hiện đại hóa hạ tầng đất nước và sự phát triển bền vững của quốc gia.
Đối với các dự án cao tốc có tuyến đi qua các vùng núi cao, địa chất phức tạp, khi “gặp núi thì phải mở hầm xuyên núi” chứ không thể “bạt núi” để mở đường làm mất ổn định các mái dốc gây sạt lở triền miên.
Khi tuyến qua “thung lũng thì làm cầu” chứ không lấp nơi tụ thủy, ngăn chặn dòng chảy. Chúng ta phải chọn các công nghệ hoặc giải pháp công trình hiện đại, thân thiện môi trường.
Giải pháp này có thể làm cho suất đầu tư cho mỗi kilomet đường cao tốc cao hơn nhưng chiều dài toàn tuyến có thể ngắn đi và việc không can thiệp thô bạo vào tự nhiên còn có giá trị rất lớn về phát triển bền vững mà không thể đo đếm bằng tiền.
Đối với công trình đường bộ cao tốc tại các vùng đất phía Nam với tầng đất yếu rất dày và phải xử lý nền mất nhiều thời gian, việc lựa chọn phương án cầu cạn cho một số đoạn tuyến cũng cần được xem xét.
Giá thành đầu tư cho một cây số cầu cạn có thể đắt hơn khoảng 3 lần 1km đường trên nền bằng có xử lý nền đất yếu nhưng nhìn tổng thể nhiều mặt vẫn có hiệu quả.
Song, giải pháp cầu cạn hội tụ nhiều ưu điểm như: Giải quyết được các xung đột của tuyến, tiến độ thi công nhanh hơn do công xưởng hóa được trong công nghệ thi công, ít phụ thuộc vào thời tiết, giảm căng thẳng về vật liệu san nền, chủ động kiểm soát được chất lượng công trình và vẫn giữ được đất đai canh tác.
Một yếu tố cũng rất cần quan tâm, tác động của biến đổi khí hậu và việc khai thác nước ngầm đang làm cho vùng đất này mỗi năm tự lún gần 4cm, từ đó làm đường bị lún tự nhiên không đều ảnh hưởng đến độ êm thuận của đường cao tốc.
Chưa kể, các kịch bản của nước biển dâng, các đường cao tốc trên nền bằng sẽ là các đối tượng phải quan tâm trong tương lai.
Các công trình giao thông nói chung và công trình đường bộ cao tốc nói riêng gắn liền với địa hình tự nhiên, chịu tác động tương hỗ với rất nhiều yếu tố như: Địa hình, địa mạo, địa chất công trình, địa chất thủy văn, khí hậu, phương tiện tham gia giao thông và hoạt động kinh tế - xã hội của con người.
Nhiệm vụ hàng đầu của người thiết kế là phải phối hợp không gian với các yếu tố tuyến để tạo điểm nhấn mỹ học của cung đường và loại trừ các can thiệp thô bạo, phá hoại cảnh quan hoặc can thiệp quá mức tới tính cân bằng của tự nhiên.
PGS.TS. Trần Chủng, Nguyên Cục trưởng Cục Giám định Nhà nước về CLCT xây dựng (Bộ Xây dựng)
