Hé lộ kỹ thuật xây bệ trụ khổng lồ dưới sông Sài Gòn

Bệ trụ gần 1.800m², nằm sâu dưới mặt nước

Theo anh Đặng Xuân Hải, Chỉ huy trưởng công trình cầu đi bộ thuộc Tập đoàn Đạt Phương, hai bệ trụ TC1 và TC2 là những hạng mục có quy mô lớn, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao. Bệ TC1 có diện tích khoảng 800m²; bệ TC2 dài 48,5m, rộng 39m, cao 3m, diện tích gần 1.800m².

Riêng bệ TC2 sử dụng khoảng 650 tấn thép và hơn 7.450m³ bê tông, bao gồm bê tông bịt đáy. Quy mô này lớn hơn nhiều so với các bệ trụ cầu thông thường. Ngay cả tại những công trình cầu dây văng lớn, diện tích bệ trụ thường khoảng 1.500-1.600m².

Các bệ trụ được thiết kế chìm dưới mặt nước nhằm bảo đảm tính thẩm mỹ, tránh tạo cảm giác nặng nề cho tổng thể cây cầu. Khi thủy triều lên cao nhất, khoảng cách từ mặt nước đến đáy bệ trụ gần 8m. Độ sâu này, cộng với dòng chảy mạnh, khiến công tác định vị và lắp đặt cấu kiện dưới nước gặp nhiều khó khăn.

Công trình cầu đi bộ sẽ hợp long vào sáng 21/10.

Trong quá trình khoan cọc nhồi, nhà thầu phát hiện nhiều chướng ngại vật nằm sâu dưới lòng sông, gồm cọc bê tông, cọc gỗ đường kính lên tới 60cm và thuyền gỗ bị vùi lấp. Khu vực này từng là bến phà, bến tàu nên các vật cản tồn tại với mật độ lớn, buộc một số mũi khoan phải tạm dừng để xử lý.

Phương án thiết kế ban đầu sử dụng vòng vây cọc ván thép Larsen. Theo đó, nhà thầu đóng cọc ván thép bao quanh khu vực thi công, xử lý các khe nối, bơm cát, đổ bê tông bịt đáy, hút nước rồi mới triển khai những công đoạn tiếp theo. Tuy nhiên, các chướng ngại vật ngầm khiến việc hạ cọc ván thép không còn phù hợp về kỹ thuật và tiến độ.

Trước tình hình này, Đạt Phương đề xuất chuyển sang phương án thùng chụp bê tông cốt thép, ghép nối trực tiếp dưới nước. Đây là thay đổi biện pháp thi công, không phải thay đổi thiết kế kết cấu bệ trụ, và được tư vấn giám sát cùng chủ đầu tư chấp thuận.

Mỗi bệ trụ hoàn thành là kết quả phối hợp giữa lực lượng trắc đạc, cẩu kéo, thợ lặn và các tổ đội thi công.

Theo anh Đặng Xuân Hải, công nghệ thùng chụp từng được áp dụng tại cầu Nhơn Trạch, cầu Long Thành 2 và cầu Thủ Thiêm, nhưng quy mô nhỏ hơn, độ sâu nước khoảng 3-4m.

Với công trình cầu đi bộ qua sông Sài Gòn, thùng chụp cao tới 8m, bệ trụ có diện tích lớn nên quy trình phải được nghiên cứu, cải tiến. Đặc biệt, khu vực bệ TC1 gần Bến Bạch Đằng có mật độ cọc cũ dày đặc, làm tăng độ phức tạp khi thi công.

Ghép thùng chụp dưới nước, chế tạo cẩu chuyên dụng nhổ cọc

Thay vì lắp hoàn chỉnh thùng chụp trên bờ rồi hạ chìm, nhà thầu tổ chức lắp ghép từng tấm đáy và từng mảng ván khuôn ngay dưới nước, với sự tham gia của thợ lặn chuyên nghiệp.

Sau khi hoàn thành khoan cọc nhồi, đội ngũ kỹ thuật tiến hành trắc đạc, xác định tọa độ và tim cọc để định vị cấu kiện.

Các tấm bê tông đáy được đúc sẵn trên bờ, dung sai chế tạo chỉ khoảng vài centimet. Mỗi tấm nặng hơn 20 tấn được cẩu hạ xuống, đặt lên hệ cùm liên kết với cọc khoan nhồi rồi ghép thành sàn đáy.

Các mối nối được xử lý bằng gioăng cao su, bao tải cát và vật liệu chuyên dụng nhằm hạn chế nước rò rỉ trong quá trình đổ bê tông bịt đáy. Sau đó, các mảng ván khuôn thành được lắp dựng, liên kết với hệ chịu lực để tạo thành thùng chụp kín.

Giải mã bệ trụ khổng lồ chìm dưới sông Sài Gòn.

Quá trình này đặt ra ba thách thức chính: định vị chính xác các tấm đáy ở độ sâu khoảng 8m; kiểm soát độ ổn định của những mảng ván khuôn lớn trước sức đẩy của dòng nước và bảo đảm độ kín nước của hệ thùng chụp gồm 8 tấm ván khuôn. Chỉ một khe hở nhỏ cũng có thể gây rò rỉ, ảnh hưởng đến chất lượng bê tông và an toàn thi công.

Để khắc phục, nhà thầu sử dụng ray dẫn hướng, cáp neo và hệ giằng nhằm hạn chế cấu kiện xoay, lệch vị trí. Thợ lặn phối hợp trực tiếp với đội trắc đạc và người vận hành cẩu để kiểm tra, đo đạc, căn chỉnh từng cấu kiện.

Với các mối nối, gioăng cao su dày khoảng 1cm được lựa chọn theo độ cứng phù hợp: nếu quá mềm, gioăng có thể bị ép biến dạng dưới áp lực nước; nếu quá cứng, lực siết bu lông không đủ ép kín bề mặt tiếp xúc.

Cận cảnh thi công cầu đi bộ qua sông Sài Gòn.

Không chỉ lắp ghép thùng chụp, việc xử lý cọc cũ dưới lòng sông cũng là một trở ngại lớn. Ban đầu, hai cần cẩu có sức nâng 150 tấn được huy động nhưng không thể nhổ các cọc ngầm.

Do giới hạn tầm với khi làm việc trên sà lan, lực kéo đứng thực tế của mỗi cẩu chỉ khoảng 50-70 tấn, không đủ thắng lực ma sát của đất quanh cọc.

Nhà thầu sau đó thiết kế hệ cẩu giá chữ A chuyên dụng trên sà lan, tạo lực nhổ tập trung lên tới 250 tấn. Thợ lặn sử dụng thiết bị xói hút bùn đất quanh đầu cọc, cắt và gắn cáp để kéo từng đoạn lên.

Sau mỗi lần nhổ, lực lượng thi công tiếp tục làm lộ phần cọc còn lại và lặp lại quy trình cho đến khi loại bỏ hết vật cản, tạo điều kiện để công tác khoan cọc nhồi tiếp tục.

Để đáp ứng tiến độ, công trường tổ chức thi công theo phương pháp so le.

Ngoài các bệ trụ chìm, cầu thang xoắn phía Bến Bạch Đằng cũng đòi hỏi kỹ thuật cao. Kết cấu bê tông cốt thép có bán kính và cao độ thay đổi, yêu cầu hệ đà giáo chịu lực, ván khuôn phi tuyến và cốt thép được gia công theo từng phân đoạn.

Đội ngũ kỹ thuật kiểm tra tọa độ, cao độ theo thiết kế 3D để bảo đảm đường cong liền mạch. Các trụ cầu có hình dạng, tiết diện khác nhau cũng cần ván khuôn được chế tạo hoặc điều chỉnh riêng, kiểm soát chặt chẽ kích thước và bề mặt bê tông.

Sau khi hoàn thành bệ trụ, đại diện Ban Quản lý dự án Mỹ Thuận và các nhà thầu đã đến tham quan, trao đổi kinh nghiệm về biện pháp thi công thùng chụp chìm.

Tận dụng giờ nước đứng để thi công chính xác

Công trường tổ chức thi công so le, ưu tiên hoàn thành các công việc chính tại bệ TC2 trước rồi chuyển lực lượng sang TC1.

Tổ thi công thùng chụp gồm 1 chỉ huy trưởng, 4 cán bộ kỹ thuật, 2 đốc công, 1 tổ trắc đạc chuyên trách và khoảng 60 công nhân, thợ lặn lành nghề.

Công trường duy trì 3 ca liên tục. Những công việc cần độ chính xác cao dưới nước được bố trí theo biểu đồ thủy văn. Mỗi ngày thường có hai khoảng nước đứng, dòng chảy yếu nhất, mỗi khoảng kéo dài khoảng 3 giờ. Đây là thời điểm ưu tiên hạ cẩu, định vị tấm đáy, lắp các mảng ván khuôn lớn và thực hiện liên kết dưới nước.

So với nhiều công trình cầu đã thi công, đây là công trình quy mô bệ trụ rất lớn.

Khi dòng chảy mạnh, công nhân chuyển sang gia công cốt thép, chuẩn bị vật tư, bảo dưỡng thiết bị và thực hiện những công việc phù hợp trên sà lan. Cách tổ chức này giúp tận dụng thời gian, hạn chế rủi ro khi thao tác với các cấu kiện lớn trong điều kiện dòng nước phức tạp.

Ban chỉ huy công trường tổ chức giao ban hai lần mỗi ngày, vào giờ nghỉ trưa và sau bữa tối, nhằm rà soát vướng mắc, xác định nguyên nhân và thống nhất phương án xử lý. Các vấn đề kỹ thuật được giải quyết kịp thời, tránh để tồn đọng sang ngày hôm sau.

Cầu đi bộ qua sông Sài Gòn sở hữu hệ bệ trụ có quy mô lớn, với diện tích bệ chính gần 1.800m².

Theo anh Đặng Xuân Hải, kinh nghiệm quan trọng nhất là phải chủ động điều chỉnh phương pháp thi công theo điều kiện địa chất, thủy văn thực tế, thay vì áp dụng máy móc giải pháp ban đầu khi xuất hiện trở ngại.

Mỗi bệ trụ là kết quả phối hợp giữa công tác trắc đạc, vận hành cẩu, thợ lặn và các tổ thi công. Những kinh nghiệm này có giá trị đối với việc triển khai các bệ trụ chìm quy mô lớn trong điều kiện địa chất, thủy văn phức tạp.