Có nhiều đồng nghiệp đã hỏi về cầu Kinh Dương Vương vì biết tôi có tham gia thi công, và cũng bởi nghe đâu đó có bình luận sai sai... nên tôi viết blog này để chia sẻ cùng đồng nghiệp (có một số ảnh sưu tầm trên mạng, một số ảnh của tôi):
- Cầu vòm thép Hulme (Hulme Arch Bridge – ở Anh) khánh thành 1997, 1 nhịp vòm đơn vắt chéo L= 52m, rộng 18m, cao 25m (xem ảnh 1)
- Nhịp vòm giữa: Khẩu độ lớn nhất L=120m, Chiều cao vòm: Tính từ mực nước thiết kế là 71,8 m; Tính từ chân vòm là 67m; Tính từ mặt xe chạy là 56,61m.
- Kết cấu dầm: Dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực chiều cao không đổi H=2,5m. Thi công theo phương pháp đúc hẫng, có trụ tạm đón đỡ.
3. Gian nan với những thay đổi...
- Ngay khi bắt đầu thi công, rất nhiều kết cấu đã phải thay đổi thiết kế theo yêu cầu từ chính các cơ quan quản lý nhà nước và các nhà chuyên môn – do sự chưa hợp lý về kết cấu của thiết kế như: Sửa từ cắt ngang dầm 2 hộp thành cắt ngang 3 hộp; Sửa mở rộng hộp để giảm đua công xon cánh hẫng bản trên dầm; Sửa hạ thấp chân vòm...
- Biện pháp tổ chức thi công chủ đạo không khả thi, thiếu tính thực tiễn (các chuyên gia, các cơ quan chuyên môn đã đồng thuận nhận định này của Nhà thầu, xin không đề cập sâu), dẫn đến Nhà thầu (thi công + thiết kế BVTC) phải đề xuất rất nhiều thay đổi:
+ PA1: Thay đổi sang dầm có chiều cao thay đổi để tăng độ cứng và dễ thi công: Giải pháp này không được chấp thuận.
+ PA2: Nhà thầu tiếp tục đề xuất phương án thứ 2, đó là: Chuyển từ dầm đúc trên đà giáo trên sông, sang đúc hẫng có trụ tạm đón đỡ; Chuyển sang phương án “thi công dầm trước, thi công vòm sau”; Thay đổi hệ chồng nề trụ tạm sang bệ cứng (bê tông) + tấm trượt Tflon, bỏ các “đinh neo d32” liên kết dầm bê tông xuống trụ tạm v.v...
Công trình đã hoàn thành với các giải pháp thay đổi về kết cấu chính và tổ chức thi công do Liên danh nhà thầu đề xuất (thi công kết cấu dầm, vòm là Liên danh: CIENCO1, Cơ khí Thăng Long, Thăng Long, Cầu 75)
4. Khác nhau về kết cấu giữa cầu Kinh Dương Vương (KDV) và cầu Juscelino Kubitschek (Braxin)
Thứ giống nhau duy nhất là: Hai cầu đều có giải pháp kết cấu "vòm đơn, vắt chéo", nhưng đó không phải là học mót của nhau. Giống như các cầu dây văng tháp H, tháp A... không thể nói là "ăn cắp" kiến trúc của nhau.
Về kết cấu:
Vòm: Cầu Braxin có chân vòm hạ thấp, cắm xuống sông, không có thân trụ; cầu KDV chân vòm trên cao - có thân trụ.
Cáp văng: Cầu Braxin có hai chùm cáp văng từ vòm xuống hai bên cầu, cầu KDV có một chùm cáp văng xuống tim dọc cầu (một "mặt phẳng" dây).
Dầm: Cầu Braxin dầm thép; Cầu KDV dầm bê tông, chiều cao dầm không đổi.
Trụ: Cầu Braxin trụ chữ V, cầu KDV trụ đặc, đứng v.v...
Chiều dài vòm/ nhịp: Cầu Braxin có 3 nhịp vòm, mỗi nhịp dài 240m; Cầu KDV có 5 nhịp, nhịp lớn nhất dài 120m
Về kiểu dáng kiến trúc: Hai cầu khác nhau về hình khối kiến trúc, kiểu dáng
5. Một số ảnh về xây dựng cầu Kinh Dương Vương
Cầu Kinh Dương Vương - Bắc Ninh - Kết cấu Vòm đơn vắt chéo
“Vòm đơn vắt chéo” là thuật ngữ được thế giới dùng trong các bài viết chuyên ngành xây dựng về loại kết cấu thú vị này. Việt Nam chưa thấy dùng thuật ngữ này.
1. Một số cầu đường bộ (ô tô) có kết cấu “vòm đơn vắt chéo” trên thế giới.- Cầu vòm thép Hulme (Hulme Arch Bridge – ở Anh) khánh thành 1997, 1 nhịp vòm đơn vắt chéo L= 52m, rộng 18m, cao 25m (xem ảnh 1)
Ảnh 1: Cầu vòm vắt chéo Hulme - Anh (1997)
- Cầu Juscelino Kubitschek (Juscelino Kubitschek Bridge – Braxin) khánh thành 2002, cầu chính gồm 3 nhịp vòm đơn vắt chéo, mỗi nhịp vòm L= 240m, cầu rộng 24m, Vòm cao 62,7m tính từ mặt nước. Thông thủy 18m. Là một cầu vòm lớn nếu so với các cầu ở Việt Nam như: Cầu Hoàng Văn Thụ (Hải Phòng) và cầu Rồng (Đà Nẵng) có nhịp vòm chính là 200m, Cầu Đông Trù (Hà Nội) là 120m (ảnh 2)
Ảnh 2: Cầu Juscelino Kubitschek – Braxin (2002), cầu chính gồm 3 nhịp vòm đơn vắt chéo, mỗi nhịp vòm L= 240m
- Cầu Squinty (Squinty Bridge/ The Clyde Arc – Ai Len) khánh thành 2006, nhịp chính là vòm đơn vắt chéo, nhịp L= 96m, rộng 22m (ảnh 3)
Ảnh 3: Cầu Squinty/The Clyde Arc – Ai Len (2006), nhịp chính là vòm đơn vắt chéo, nhịp L= 96m
-Cầu Kinh Dương Vương (Bắc Ninh, Việt Nam, tên trong giai đoạn thiết kế, thi công là: Cầu Phật Tích – Đại Đồng Thành). 5 nhịp vòm đơn vắt chéo, nhịp giữa lớn nhất L= 120m. Đây là cầu duy nhất trên thế giới cho phương tiện cơ giới đường bộ có kết cấu “vòm đơn vắt chéo” có một một hệ dây cáp văng xuống tim dọc dầm (ảnh 4) - các cầu khác có 2 hệ cáp văng ra 2 bên mép ngang dầm.
Ảnh 4: Cầu Kinh Dương Vương - Bắc Ninh (2023)
2. Sơ lược về kết cấu cầu vòm Kinh Dương Vương
- Cầu chính là 5 nhịp vòm thép, kết cấu kiểu “vòm đơn vắt chéo”, khẩu độ 67,5 + 90 + 120 + 90 + 67,5 (m).- Nhịp vòm giữa: Khẩu độ lớn nhất L=120m, Chiều cao vòm: Tính từ mực nước thiết kế là 71,8 m; Tính từ chân vòm là 67m; Tính từ mặt xe chạy là 56,61m.
- Kết cấu dầm: Dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực chiều cao không đổi H=2,5m. Thi công theo phương pháp đúc hẫng, có trụ tạm đón đỡ.
3. Gian nan với những thay đổi...
- Ngay khi bắt đầu thi công, rất nhiều kết cấu đã phải thay đổi thiết kế theo yêu cầu từ chính các cơ quan quản lý nhà nước và các nhà chuyên môn – do sự chưa hợp lý về kết cấu của thiết kế như: Sửa từ cắt ngang dầm 2 hộp thành cắt ngang 3 hộp; Sửa mở rộng hộp để giảm đua công xon cánh hẫng bản trên dầm; Sửa hạ thấp chân vòm...
- Biện pháp tổ chức thi công chủ đạo không khả thi, thiếu tính thực tiễn (các chuyên gia, các cơ quan chuyên môn đã đồng thuận nhận định này của Nhà thầu, xin không đề cập sâu), dẫn đến Nhà thầu (thi công + thiết kế BVTC) phải đề xuất rất nhiều thay đổi:
+ PA1: Thay đổi sang dầm có chiều cao thay đổi để tăng độ cứng và dễ thi công: Giải pháp này không được chấp thuận.
+ PA2: Nhà thầu tiếp tục đề xuất phương án thứ 2, đó là: Chuyển từ dầm đúc trên đà giáo trên sông, sang đúc hẫng có trụ tạm đón đỡ; Chuyển sang phương án “thi công dầm trước, thi công vòm sau”; Thay đổi hệ chồng nề trụ tạm sang bệ cứng (bê tông) + tấm trượt Tflon, bỏ các “đinh neo d32” liên kết dầm bê tông xuống trụ tạm v.v...
Công trình đã hoàn thành với các giải pháp thay đổi về kết cấu chính và tổ chức thi công do Liên danh nhà thầu đề xuất (thi công kết cấu dầm, vòm là Liên danh: CIENCO1, Cơ khí Thăng Long, Thăng Long, Cầu 75)
4. Khác nhau về kết cấu giữa cầu Kinh Dương Vương (KDV) và cầu Juscelino Kubitschek (Braxin)
Cầu Kinh Dương Vương (trên), cầu Juscelino Kubitschek, Braxin (dưới)
Khi duyệt phương án kiến trúc cầu Kinh Dương Vương (Phật Tích), trên mạng xã hội, báo đã có nhiều kiến trúc sư phán là cầu này "ăn cắp" kiểu dáng kiến trúc của cầu Braxin. Đây là nhận xét sai, không hiểu về rõ về kiến trúc và kết cấu 2 cầu này.Thứ giống nhau duy nhất là: Hai cầu đều có giải pháp kết cấu "vòm đơn, vắt chéo", nhưng đó không phải là học mót của nhau. Giống như các cầu dây văng tháp H, tháp A... không thể nói là "ăn cắp" kiến trúc của nhau.
Về kết cấu:
Vòm: Cầu Braxin có chân vòm hạ thấp, cắm xuống sông, không có thân trụ; cầu KDV chân vòm trên cao - có thân trụ.
Cáp văng: Cầu Braxin có hai chùm cáp văng từ vòm xuống hai bên cầu, cầu KDV có một chùm cáp văng xuống tim dọc cầu (một "mặt phẳng" dây).
Dầm: Cầu Braxin dầm thép; Cầu KDV dầm bê tông, chiều cao dầm không đổi.
Trụ: Cầu Braxin trụ chữ V, cầu KDV trụ đặc, đứng v.v...
Chiều dài vòm/ nhịp: Cầu Braxin có 3 nhịp vòm, mỗi nhịp dài 240m; Cầu KDV có 5 nhịp, nhịp lớn nhất dài 120m
Về kiểu dáng kiến trúc: Hai cầu khác nhau về hình khối kiến trúc, kiểu dáng
5. Một số ảnh về xây dựng cầu Kinh Dương Vương
Nhữ Đình Văn