Dùng 18 khối bê tông nặng 60.000 tấn xây đường hầm dưới biển, rút ngắn hành trình từ 1 giờ xuống 5 phút

Đường hầm vịnh Đại Liên, thuộc tỉnh Liêu Ninh (Trung Quốc), là một trong những công trình giao thông ngầm quy mô lớn tại quốc gia này, nổi bật với công nghệ thi công bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn và lắp ghép dưới đáy biển.

Công trình thuộc dự án Đường hầm vịnh Đại Liên và phần kéo dài đường Quang Minh với tổng chiều dài tuyến chính khoảng 12,1km. Theo hồ sơ của Tập đoàn Xây dựng giao thông Trung Quốc (CCCC), dự án được đầu tư theo hình thức đối tác công tư (PPP), tổng vốn 16,309 tỷ nhân dân tệ, tương đương khoảng 63.200 tỷ đồng.

Riêng đường hầm dưới biển dài khoảng 5,1km, được thiết kế theo tiêu chuẩn đường cao tốc đô thị với 6 làn xe, tốc độ 60km/h và tuổi thọ kết cấu dự kiến 100 năm. Dự án khởi công năm 2017, hoàn tất lắp đặt các cấu kiện hầm chính vào năm 2022 và chính thức thông xe ngày 1/5/2023.

Điểm đặc biệt của công trình là sử dụng công nghệ hầm dìm thay vì khoan xuyên hoàn toàn qua nền địa chất dưới đáy biển. Theo đó, các cấu kiện bê tông được chế tạo trên đất liền, sau đó vận chuyển bằng đường thủy đến vị trí thi công và hạ chìm có kiểm soát xuống rãnh đã chuẩn bị sẵn.

Mỗi cấu kiện tiêu chuẩn dài 180m, rộng 33,4m, cao 9,7m và nặng khoảng 60.000 tấn, tương đương sức giãn nước của một tàu sân bay cỡ trung. Tổng cộng, 18 cấu kiện cùng hệ thống khớp nối cuối tạo thành đoạn hầm dìm dài 3.035m dưới vịnh Đại Liên.

Để thực hiện, nhà thầu phải nạo vét, xử lý nền đáy biển và tạo lớp đệm ổn định trước khi lắp đặt. Các cấu kiện rỗng được tận dụng lực nổi để vận chuyển trên mặt nước, sau đó sử dụng hệ thống dằn, dây neo và thiết bị định vị để hạ xuống đúng vị trí. Quá trình thi công đòi hỏi độ chính xác rất cao bởi các cấu kiện phải được kết nối kín nước, bảo đảm tính liên tục của toàn bộ tuyến hầm. Đặc biệt, công trình có đoạn cong bán kính 1.050m, khiến việc căn chỉnh càng phức tạp.

Theo Tân Hoa Xã và CCCC, cấu kiện chính cuối cùng được lắp đặt thành công ngày 5/8/2022, sau khoảng 20 tháng thi công.

Trong đó, cấu kiện E18 là một trong những hạng mục khó nhất khi phải đưa vào khoảng trống còn lại giữa cấu kiện E17 và khu vực nối cuối, với khoảng cách thao tác chỉ khoảng 1m.

Nhà thầu đã áp dụng kỹ thuật đẩy tiến từng đoạn tại khớp nối cuối, kiểm soát sai số lắp đặt ở mức khoảng 3mm. Theo CCCC, quá trình triển khai dự án tạo ra 197 đơn xin cấp bằng sáng chế, trong đó có 77 đơn liên quan đến phát minh.

Ngoài yêu cầu kỹ thuật, công trình còn phải đáp ứng tiêu chuẩn độ bền trong môi trường nước biển có tính ăn mòn và điều kiện mùa đông lạnh giá tại Đại Liên.

Trước khi đường hầm đi vào hoạt động, việc di chuyển giữa phía Bắc và phía Nam vịnh Đại Liên chủ yếu phụ thuộc vào các tuyến đường vòng trên đất liền, khiến nhiều hành trình kéo dài. Theo China Daily, sau khi công trình được đưa vào khai thác, thời gian di chuyển trên một số hành trình giữa hai khu vực đã giảm từ khoảng một giờ xuống còn 5 phút.

Tuyến hầm kết nối khu vực đường Nhân Dân ở phía nam với khu vực vịnh Suối Dậu ở phía bắc, góp phần giảm áp lực giao thông và tăng khả năng kết nối giữa các khu dân cư, trung tâm thương mại, cảng biển và khu công nghiệp.

Việc lựa chọn xây dựng đường hầm thay vì cầu vượt biển còn giúp duy trì không gian cho hoạt động hàng hải phía trên mặt nước.

Với quy mô đầu tư lớn và công nghệ thi công phức tạp, đường hầm vịnh Đại Liên được xem là một dấu mốc trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng giao thông ngầm của Trung Quốc, đồng thời góp phần nâng cao năng lực kết nối và phát triển kinh tế của thành phố cảng Đại Liên.