Đóng cọc thép xuyên tầng đất sâu 122m dưới đáy sông để xây cầu vượt dài 6,15km, vốn đầu tư hơn 94.000 tỷ đồng

Ẩn sâu dưới lòng sông Padma là hệ thống móng khổng lồ giúp nâng đỡ cây cầu dài 6,15km, một trong những công trình hạ tầng phức tạp nhất từng được xây dựng tại Bangladesh. Công trình không chỉ phải chống chọi với dòng chảy dữ dội, xói lở nghiêm trọng và mùa mưa kéo dài, mà còn được thiết kế để chịu được động đất.

Cầu Padma bắc qua một trong những hệ thống sông lớn nhất thế giới, kết nối khu vực tây nam Bangladesh với thủ đô Dhaka. Kể từ khi đi vào hoạt động, cây cầu đã giúp rút ngắn đáng kể thời gian đi lại, thay thế các tuyến phà vốn từng khiến hành trình kéo dài gần cả ngày.

Tuy nhiên, phần quan trọng nhất của công trình lại nằm ngoài tầm mắt. Dưới lòng sông là các cọc thép dạng ống có đường kính tới 3m, được đóng nghiêng xuống độ sâu hơn 122m để tạo nền móng cho toàn bộ cây cầu.

Bí mật nằm dưới đáy sông

Thách thức lớn nhất đối với dự án không phải là chiều dài cây cầu mà là đặc tính khó lường của sông Padma. Vào mùa mưa lũ, dòng chảy mạnh có thể cuốn trôi lượng lớn bùn cát xung quanh chân trụ, làm suy yếu nền móng của các công trình cầu.

Để giải quyết bài toán này, các kỹ sư đã lựa chọn hệ thống cọc nghiêng đường kính lớn, giúp truyền tải trọng xuống các lớp địa chất sâu hơn và duy trì khả năng chịu lực ngay cả khi lớp đất xung quanh bị dòng nước cuốn đi.

Theo đơn vị tư vấn AECOM, đây là một trong những hệ thống móng cầu dài và sâu nhất từng được sử dụng trên thế giới. Thành công của công trình phụ thuộc không chỉ vào phần kết cấu nhìn thấy bên trên mặt nước mà còn vào các cấu kiện nằm sâu dưới lòng sông.

Khi thiết kế cầu Padma, các kỹ sư phải tính toán đồng thời nhiều yếu tố như biến động địa hình đáy sông, tốc độ dòng chảy, lượng mưa theo mùa, nguy cơ xói lở và tải trọng lâu dài của toàn bộ công trình.

Cầu 2 tầng kết hợp đường bộ và đường sắt

Cầu Padma được xây dựng theo thiết kế hai tầng. Tầng trên là đường cao tốc 4 làn xe, trong khi tầng dưới dành cho tuyến đường sắt đơn.

Thiết kế này cho phép cả ô tô và tàu hỏa vượt sông trực tiếp, giúp kết nối Dhaka với 21 quận phía tây nam Bangladesh, khu vực từ lâu bị chia cắt bởi hệ thống sông ngòi rộng lớn.

Ngoài vai trò giao thông trong nước, cây cầu còn kết nối với mạng lưới Đường sắt xuyên Á, mở ra khả năng tăng cường vận chuyển hàng hóa giữa Bangladesh và các quốc gia láng giềng.

Bên trong công trình còn tích hợp đường ống dẫn khí đốt đường kính 750mm cùng hệ thống cáp quang viễn thông, biến cây cầu thành một hành lang hạ tầng đa chức năng.

Phần kết cấu phía trên được tạo thành từ các nhịp giàn thép lắp ghép dài 150 m kết hợp với bản mặt cầu bê tông dự ứng lực. Giải pháp này giúp giảm số lượng trụ giữa sông, một yếu tố đặc biệt quan trọng tại khu vực có dòng chảy mạnh và địa hình đáy sông thường xuyên thay đổi.

Được thiết kế để chống động đất và mùa mưa

Bên cạnh xói lở và lũ lụt, các kỹ sư còn phải tính tới nguy cơ động đất. Bangladesh nằm trong khu vực có hoạt động địa chấn nên khả năng chống rung lắc là yêu cầu bắt buộc đối với công trình.

Để tăng độ an toàn, cầu Padma được lắp đặt các gối cầu con lắc ma sát giữa thân cầu và đỉnh trụ. Hệ thống này giúp hấp thụ một phần dao động khi xảy ra động đất, từ đó giảm lực tác động lên kết cấu chính.

Theo AECOM, đây là một phần trong chuỗi giải pháp nhằm nâng cao khả năng chống chịu của công trình trước các điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, từ lũ lụt, xói lở đến động đất.

Chấm dứt cảnh chờ phà hàng chục giờ

Trước khi cầu Padma được khánh thành vào ngày 25/6/2022, việc di chuyển giữa Dhaka và khu vực Tây Nam Bangladesh phụ thuộc chủ yếu vào phà.

Các chuyến đi thường kéo dài từ 15 đến 22 giờ, thậm chí có lúc lên tới 24 giờ do ùn tắc, sương mù, thời tiết xấu hoặc dòng nước chảy xiết.

Việc đưa cầu vào khai thác đã giúp giảm đáng kể tình trạng tắc nghẽn, đồng thời thúc đẩy kết nối kinh tế giữa các khu vực vốn bị hạn chế bởi rào cản địa lý.

Với tổng vốn đầu tư khoảng 3,6 tỷ USD (hơn 94.500 tỷ đồng), cầu Padma được đánh giá là dự án hạ tầng lớn nhất trong lịch sử Bangladesh. Công trình cũng giúp rút ngắn khoảng cách giữa thủ đô Dhaka và cảng Mongla, cảng biển lớn thứ hai của nước này, qua đó tăng cường lưu thông hàng hóa và dịch vụ.

Kỳ tích nằm ở phần không ai nhìn thấy

Hình ảnh quen thuộc của cầu Padma là những nhịp thép đồ sộ vươn dài trên mặt nước. Tuy nhiên, nền móng cọc nghiêng cắm sâu hơn 122 m dưới lòng sông mới là yếu tố quyết định sự tồn tại của công trình.

Chính hệ thống cọc móng khổng lồ này giúp cây cầu đứng vững trước dòng nước, mưa lũ, gió mạnh và cả các rung chấn địa chất trong nhiều thập kỷ.

Đối với các kỹ sư, thách thức lớn nhất không phải là nối liền hai bờ sông, mà là bảo đảm cây cầu có thể vận hành an toàn trên một môi trường tự nhiên luôn biến đổi từng ngày.