Công nghệ thử tải cầu dây văng hai tầng

Theo China Daily, Cục Công trình Cầu đường sắt Trung Quốc cho biết, ngày 6/6/2025, cầu đường bộ - đường sắt G3 Đồng Lăng bắc qua sông Dương Tử, do Viện Thiết kế Cầu đường sắt Trung Quốc  thiết kế và Cục Công trình Cầu đường sắt Trung Quốc thi công, đã hoàn thành thành công cuộc "kiểm tra toàn diện" cuối cùng trước khi đưa vào khai thác, đó là thử tải tĩnh và động cho cầu. 

Đây là cây cầu thứ 11 bắc qua sông Dương Tử, đã hoàn thành trước thời hạn sáu tháng, tổng vốn đầu tư là 8,78 tỷ NDT (1,21 tỷ USD).

Để thực hiện đợt thử tải, 214 xe tải hạng nặng với tổng khối lượng khoảng 9.000 tấn đã được đưa lên cầu theo nhiều đợt nhằm mô phỏng lưu lượng giao thông trong tương lai và tiến hành đánh giá toàn diện khả năng chịu lực của công trình.

Trong quá trình thử tải, tổng cộng 214 xe chất tải được bố trí xếp 6 hàng trên cầu, tạo tải trọng lớn nhất vượt 9.000 tấn. Đồng thời, khoảng 700 bộ thiết bị đo kiểm chuyên dụng, điều khiển từ xa đã được sử dụng để thực hiện đồng thời các bài kiểm tra tải tĩnh và tải động, cũng như kiểm tra toàn diện các hạng mục quan trọng như dầm chính, tháp cầu, dây văng, cáp treo và các kết cấu chịu lực khác.

Thử tải tĩnh bao phủ 19.000 điểm đo trên hơn 31.000 cấu kiện kết cấu của cây cầu. Các kỹ sư đã tiến hành xác minh hiệu quả chịu tải thông qua 17 điều kiện làm việc điển hình tại 9 vị trí chất tải, từ đó đánh giá một cách khoa học khả năng chịu lực thực tế của công trình.

Ở phần thử tải động, nhóm kỹ thuật bố trí 39 nhóm điểm giám sát đặc tính động lực học và 18 nhóm điểm giám sát phản ứng động, nhằm thu thập chính xác các thông số quan trọng như biên độ rung của dầm, gia tốc, độ võng động, ứng suất động và chuyển vị động của gối cầu. Mỗi khi đoàn xe đi qua, thông tin về rung chất mặt đường được ghi lại để đánh giá.

Là cầu hai tầng đầu tiên trên thế giới sử dụng hệ kết cấu lai giữa cầu dây văng và cầu treo, cầu đường bộ - đường sắt G3 Đồng Lăng tích hợp đồng thời ba chức năng gồm đường cao tốc, đường sắt liên thành phố và đường sắt chở hàng.

Toàn tuyến cầu dài khoảng 11,88 km, gồm ba phần: đoạn đường bộ - đường sắt kết hợp (bao gồm cầu chính vượt sông), cầu dẫn và hệ thống kết nối phía bắc, cùng cầu dẫn và hệ thống kết nối phía nam.

Nhịp chính của cầu dài 988 m. Tầng trên bố trí đường cao tốc 6 làn xe, với tốc độ thiết kế 100 km/h. Tầng dưới là 4 đường ray, trong đó có 2 tuyến đường sắt liên thành phố Hợp Phì với tốc độ thiết kế 250 km/h, và 2 tuyến đường sắt chở hàng từ Đồng Lăng Nam đến cảng Giang Bắc. Trong giai đoạn tiếp theo, tuyến này sẽ được kéo dài đến Tông Dương và kết nối với An Khánh, với tốc độ thiết kế 120 km/h.

Theo đơn vị thi công, thử tải là "cuộc kiểm tra toàn diện" nhằm xác minh khả năng chịu lực và mức độ an toàn của cây cầu trước khi chính thức thông xe. Quá trình này bao gồm hai phần là thử tải tĩnh và thử tải động.

Thông qua việc tạo ra tải trọng tương đương với điều kiện giao thông thực tế trên mặt cầu, các kỹ sư tiến hành đo theo thời gian thực các thông số về chuyển vị và biến dạng tại những bộ phận quan trọng như dầm thép, tháp cầu, cáp chính, dây treo. Sau đó, các số liệu thu được được so sánh và phân tích với các giá trị tính toán trong thiết kế để đánh giá một cách khoa học xem khả năng làm việc thực tế của công trình có đáp ứng các yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật hay không.

Vào thời điểm kiểm tra, các hạng mục hoàn thiện như hệ thống cơ điện, thiết bị an toàn giao thông, thảm mặt đường, công trình nhà trạm và các công việc phụ trợ khác đang được triển khai khẩn trương để bảo đảm cây cầu đủ điều kiện thông xe.

Sau khi đưa vào khai thác, công trình được kỳ vọng sẽ nâng cao đáng kể năng lực của mạng lưới đường cao tốc quốc gia và tỉnh An Huy, tăng mạnh năng lực vận tải qua sông trong khu vực. Đồng thời, cây cầu đóng vai trò là đầu mối giao thông quan trọng kết nối hai bờ sông Dương Tử và liên kết khu vực phía Đông với miền Trung và miền Tây Trung Quốc.

Cùng với đó, cây cầu cũng sẽ góp phần tăng cường kết nối giữa khu vực Đồng bằng sông Dương Tử với các địa phương như Tứ Xuyên, Trùng Khánh, Hồ Bắc và Giang Tây. Từ đó, cây cầu góp phần thúc đẩy quá trình tích hợp hạ tầng giao thông vùng, tối ưu hóa mạng lưới giao thông vượt sông Dương Tử và có ý nghĩa chiến lược sâu rộng đối với phát triển kinh tế - xã hội cũng như hệ thống giao thông quốc gia.