Mang 26.000 tấn thép lên núi cao 310 mét, cây cầu ‘lơ lửng trên không’ hoàn toàn không có trụ đỡ ở giữa, tương đương toà nhà 100 tầng đã thành hình

Một trong những hạng mục quan trọng nhất của cầu Phong Lai vượt sông Đại Tây tại Trùng Khánh (Trung Quốc) vừa được hoàn thành, khi kết cấu vòm thép chính được khép kín sau nhiều năm thi công trong điều kiện địa hình hiểm trở. 

Cầu Phong Lai bắc qua thung lũng sông Đại Tây thuộc quận Vũ Long, khu vực nổi tiếng với địa hình núi đá vôi, vực sâu và độ dốc lớn. Đây là một trong những điểm khó nhất trên tuyến cao tốc Vũ Long - Lương Bình, nơi việc xây dựng các trụ đỡ dưới đáy thung lũng gần như không khả thi.

Thay vì sử dụng thiết kế cầu treo quen thuộc, các kỹ sư lựa chọn phương án cầu vòm thép dạng giàn. Trong cấu trúc này, vòm thép đóng vai trò chịu lực chính, truyền tải trọng sang hai bên sườn núi, giúp loại bỏ nhu cầu xây dựng trụ giữa lòng sông - yếu tố thường gây tốn kém và phức tạp trong điều kiện địa hình sâu và hiểm trở.

Với nhịp chính dài tới 580 mét, cầu Phong Lai nằm trong nhóm những cầu vòm thép có khẩu độ lớn nhất thế giới. Tổng chiều dài toàn cầu đạt 1.136,7 mét, tạo thành một kết cấu vượt thung lũng tương đương chiều cao của tòa nhà khoảng 100 tầng.

Theo thiết kế, vòm cầu có tỷ lệ nhịp - độ vồng khoảng 5:1, với điểm cao nhất của vòm đạt 116 m. Cấu trúc này giúp phân bố lực nén hiệu quả dọc theo kết cấu, đảm bảo độ ổn định khi vượt qua khoảng không lớn mà không cần điểm tựa trung gian.

Độ cao hơn 310 mét so với mặt nước khiến việc thi công trở thành một thách thức lớn. Trong suốt quá trình lắp dựng, từng đoạn thép được đưa lên từ hai phía sườn núi, sau đó ghép nối dần về phía trung tâm.

Phương pháp thi công phân đoạn này đòi hỏi độ chính xác gần như tuyệt đối. Chỉ cần sai lệch vài milimet, hai nửa vòm có thể không thể khớp với nhau tại điểm hợp long. Các kỹ sư phải liên tục theo dõi biến dạng kết cấu, tác động của gió và nhiệt độ để điều chỉnh trong từng giai đoạn.

Địa hình núi cao, gió mạnh và điều kiện tiếp cận hạn chế khiến công tác vận chuyển vật liệu và thiết bị trở nên phức tạp. Nhiều hạng mục phải được lắp ráp trực tiếp trên cao, với hệ thống giàn giáo và thiết bị nâng chuyên dụng.

Tổng khối lượng thép sử dụng cho công trình lên tới 25.800 tấn, tương đương với nhiều công trình biểu tượng trên thế giới nếu xét riêng về vật liệu kim loại. Đây không chỉ là thách thức về thi công mà còn là bài toán về thiết kế, khi kết cấu phải đảm bảo vừa đủ nhẹ để giảm tải trọng, vừa đủ cứng để chịu lực và chống rung.

Phần móng cầu cũng đóng vai trò then chốt. Các trụ đỡ chính được neo vào khối đá nền với đường kính khoảng 2,2 mét, đảm bảo khả năng chịu lực lớn từ toàn bộ hệ vòm. Trong điều kiện địa chất phức tạp, việc xử lý nền móng đòi hỏi khảo sát kỹ lưỡng và thi công chính xác.

Không chỉ là một công trình kỹ thuật, cầu Phong Lai còn mang ý nghĩa quan trọng về kết nối hạ tầng. Tuyến cao tốc Vũ Long - Lương Bình được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể khả năng di chuyển trong khu vực miền núi Trùng Khánh, nơi giao thông lâu nay bị hạn chế bởi địa hình chia cắt mạnh.

Việc hoàn thành hợp long vòm thép được xem là cột mốc quan trọng, mở đường cho các giai đoạn tiếp theo như lắp đặt mặt cầu, hệ thống giao thông và hoàn thiện toàn bộ kết cấu.

Theo các nguồn kỹ thuật, cầu Phong Lai được xếp vào nhóm cầu vòm thép có nhịp tự do lớn nhất thế giới, xét trong phân loại kết cấu cùng loại. 

Theo Xinhua