Vòm thép 3.400 tấn trên sông Sài Gòn: Cuộc đấu với dòng chảy và sai số
Sau hành trình lai dắt 124 km từ Vũng Tàu, tổ hợp vòm thép chính cầu đi bộ qua sông Sài Gòn đã cập bến Bạch Đằng.
Tập đoàn Đại Dũng, đơn vị đảm nhiệm chế tạo và thi công nhịp vòm thép dài 187 m, đang chuẩn bị cho công đoạn hợp long dự kiến ngày 21/10, với yêu cầu kiểm soát vị trí, cao độ và quá trình chuyển tải của kết cấu nặng hơn 3.400 tấn trên phương tiện nổi.
Thách thức định vị, chuyển tải vòm thép siêu trọng
Lúc 14 giờ 30 ngày 19/10, sà lan chở nhịp chính cầu đi bộ qua sông Sài Gòn đã cập công trường tại khu vực Bến Bạch Đằng – Thủ Thiêm, hoàn tất hành trình lai dắt 124 km từ Vũng Tàu. Tổ hợp được vận chuyển gồm vòm thép chính và hệ đà giáo chuyên dụng, tổng trọng lượng hơn 3.400 tấn. Trước đó, kết cấu được hạ thủy tại cảng Đông Xuyên trong đêm 15, rạng sáng 16/10, rồi cố định và kiểm tra trước khi vận chuyển đến TP.HCM.
Tập đoàn Đại Dũng đảm nhiệm chế tạo và thi công nhịp vòm thép chính dài 187 m, cao hơn 20 m. Sau khi đưa kết cấu đến công trường, thách thức tiếp theo đối với đơn vị thi công không chỉ là đặt vòm vào đúng vị trí thiết kế mà còn phải kiểm soát trạng thái chịu lực trong suốt quá trình chuyển tải từ hệ đà giáo trên sà lan sang hệ gối đỡ cố định.
Khác với lắp dựng trên nền đất ổn định, thi công trên sông chịu ảnh hưởng của dòng chảy, gió và biến động mực nước. Những yếu tố này có thể làm sà lan dịch chuyển hoặc thay đổi trạng thái cân bằng, ảnh hưởng đến tương quan vị trí giữa kết cấu thép và các điểm đỡ. Với vòm cao hơn 20 m, tác động của gió cũng cần được tính đến trong phương án tổ chức thi công. Vì vậy, việc định vị không thể chỉ thực hiện một lần trước khi lắp đặt mà cần được kiểm tra, điều chỉnh theo diễn biến thực tế tại công trường.
Khâu phức tạp tiếp theo là chuyển tải. Khi trọng lượng của tổ hợp dần được chuyển từ hệ đà giáo sang gối đỡ cầu, phản lực tại các điểm đỡ và nội lực trong kết cấu sẽ thay đổi. Nếu các điểm nâng, hạ không phối hợp theo trình tự thiết kế, tải trọng có thể phân bố không đều, dẫn đến chênh lệch cao độ hoặc biến dạng cục bộ. Do đó, quá trình hợp long cần bảo đảm sự tương thích về vị trí và cao độ giữa các đầu kết cấu, đồng thời kiểm soát phản ứng của hệ vòm khi điều kiện chịu lực thay đổi.
Đây cũng là lí do công đoạn lắp đặt do Đại Dũng đảm nhiệm phải được triển khai theo trình tự, thay vì chỉ tập trung vào thời điểm hai đầu kết cấu được kết nối. Định vị sà lan, căn chỉnh vòm, kiểm soát các điểm đỡ và chuyển tải là những bước liên quan trực tiếp với nhau. Sai lệch ở một khâu có thể làm tăng khối lượng hiệu chỉnh ở khâu tiếp theo, ảnh hưởng đến tiến độ và an toàn thi công.
Tời neo, kích thủy lực và kiểm soát cao độ trước giờ hợp long
Theo thông tin được Đại Dũng công bố, đơn vị đã chuẩn bị hệ thống kích thủy lực, tời neo và thiết bị phục vụ lắp đặt. Đây là những phương tiện quan trọng để giữ ổn định sà lan, điều chỉnh vị trí và hỗ trợ quá trình nâng, hạ kết cấu. Tuy nhiên, doanh nghiệp chưa công bố đầy đủ cấu hình thiết bị, phương pháp đo đạc, số lượng kích hay dung sai định vị áp dụng cho công trình.
Về nguyên tắc, công tác định vị cần xác định chính xác vị trí thực tế của sà lan và kết cấu so với tọa độ thiết kế. Hệ thống neo giữ giúp hạn chế chuyển động của phương tiện nổi, trong khi thiết bị đo đạc có thể được sử dụng để kiểm tra vị trí và cao độ trong quá trình căn chỉnh. Nếu điều kiện hiện trường khiến sà lan dịch chuyển, việc đo kiểm và hiệu chỉnh cần được thực hiện trước khi chuyển sang bước tiếp theo. Chưa có thông tin xác nhận công trường sử dụng máy toàn đạc điện tử, định vị vệ tinh hay tàu kéo áp mạn để hỗ trợ định vị.
Đối với kích nâng thủy lực, yêu cầu kỹ thuật không chỉ nằm ở khả năng tạo lực nâng mà còn ở việc phối hợp hành trình giữa các điểm đỡ. Khi một điểm nâng dịch chuyển khác biệt so với các điểm còn lại, kết cấu có thể chịu thêm nội lực do chênh lệch biến dạng. Vì vậy, trình tự nâng, hạ và chuyển tải phải tuân theo phương án thi công được tính toán trước; các thông số cần theo dõi có thể bao gồm cao độ, chuyển vị và trạng thái chịu lực tại những vị trí quan trọng. Tuy nhiên, chưa có dữ liệu công khai xác nhận Đại Dũng sử dụng hệ thống điều khiển PLC hay một hệ thống giám sát biến dạng tự động cụ thể.
Sự thay đổi tải trọng cũng khiến trạng thái cân bằng của sà lan cần được theo dõi. Khi một phần tải trọng được chuyển sang gối đỡ cầu, lực tác dụng lên hệ đà giáo và phương tiện nổi giảm theo tiến trình chuyển tải, làm thay đổi mớn nước và điều kiện cân bằng. Phương án điều chỉnh phải được tính toán phù hợp với từng giai đoạn; hiện chưa có thông tin xác nhận công trường sử dụng hệ thống bơm dằn nước tự động.
Theo kế hoạch, từ 5-7 giờ ngày 21/10, lực lượng thi công sẽ tháo neo, xoay sà lan và đưa phương tiện đến vị trí lắp đặt. Từ 7-9 giờ, kết cấu được định vị, căn chỉnh và chuẩn bị hạ tải. Công đoạn hợp long dự kiến diễn ra từ 9-13 giờ; sau đó, sà lan được bơm dằn, hệ cột đà giáo được hạ và phương tiện di chuyển theo phương án thi công. Tiến độ có thể thay đổi tùy điều kiện thực tế.
Với tổ hợp vòm thép nặng hơn 3.400 tấn, yêu cầu quan trọng nhất đối với Đại Dũng là phối hợp đồng bộ giữa định vị, kiểm soát cao độ, ổn định phương tiện nổi và chuyển tải theo đúng trình tự kỹ thuật. Độ chính xác và an toàn của quá trình hợp long phụ thuộc vào việc kiểm soát các yếu tố này trong suốt quá trình lắp đặt, không chỉ tại thời điểm kết nối hai đầu kết cấu.
