Huy động 214 xe tải hạng nặng, tạo tải trọng hơn 9.000 tấn đi qua cầu để thực hiện nhiệm vụ đặc biệt

Trước khi những cây cầu quy mô lớn được đưa vào khai thác, Trung Quốc thường tiến hành một loạt bài kiểm tra nhằm đánh giá khả năng chịu lực và mức độ an toàn của công trình. Quy trình này kết hợp tải trọng thực tế với hệ thống cảm biến, radar, thiết bị quang học và công nghệ AI để theo dõi phản ứng của kết cấu trong nhiều điều kiện khác nhau.

Một trong những bước quan trọng là thử tải tĩnh, trong đó hàng loạt xe tải hạng nặng được bố trí tại các vị trí đã tính toán nhằm tạo ra những trạng thái tải bất lợi nhất. Các cảm biến sẽ đồng thời ghi nhận độ võng, biến dạng, ứng suất và chuyển vị của những bộ phận quan trọng trên cầu.

Tiếp đó là thử tải động, mô phỏng các tình huống có thể xảy ra khi cầu đi vào khai thác như phương tiện chạy ở nhiều tốc độ, phanh đột ngột hoặc tạo ra dao động. Qua đó, kỹ sư có thể đánh giá khả năng chịu rung cũng như phản ứng động của toàn bộ kết cấu.

Công nghệ thử tải tại Trung Quốc hiện không chỉ dừng ở việc đưa xe tải lên cầu. Hệ thống có thể kết hợp hàng trăm cảm biến với radar sóng milimet, công nghệ nhận diện quang học và thuật toán AI để theo dõi, phân tích dữ liệu gần như theo thời gian thực.

Chẳng hạn, tại cầu Trường Thái Dương Tử ở tỉnh Giang Tô, chương trình thử tải được xây dựng với 119 trường hợp tải tĩnh và 111 trường hợp tải động. Một số phương án huy động tới 110 xe tải 4 trục, tạo tổng tải trọng khoảng 4.400 tấn.

Các thiết bị đo được bố trí tại những vị trí trọng yếu để liên tục ghi nhận biến dạng và chuyển vị. Trong khi đó, radar sóng milimet cùng hệ thống quang học có thể đo độ võng của dầm chính ở cấp độ milimet. Dữ liệu sau đó được thuật toán AI phân tích nhằm nhận diện sớm những dấu hiệu bất thường.

Một số hệ thống còn sử dụng thiết bị kích rung cơ học để chủ động tạo dao động cho kết cấu, từ đó kiểm tra đặc tính động lực học của cầu. Như vậy, thử tải đang chuyển từ phương pháp đơn giản là “xếp xe lên cầu” sang một quy trình kiểm tra tích hợp giữa tải trọng thực tế, cảm biến độ chính xác cao, phương pháp đo không tiếp xúc, kích động chủ động và phân tích dữ liệu bằng AI.

Huy động 214 xe tải, tạo tải trọng hơn 9.000 tấn

Một ví dụ nổi bật là cầu đường bộ và đường sắt G3 Đồng Lăng bắc qua sông Dương Tử. Trước khi đưa công trình vào khai thác, các kỹ sư đã huy động 214 xe tải hạng nặng, tổng tải trọng hơn 9.000 tấn, để tiến hành thử tải theo nhiều đợt.

Theo China Daily, ngày 6/6/2025, cây cầu do Viện Thiết kế Cầu đường sắt Trung Quốc thiết kế và Cục Công trình Cầu đường sắt Trung Quốc thi công đã hoàn tất đợt thử tải tĩnh và động cuối cùng. Đây được xem là bước “kiểm tra toàn diện” trước khi công trình chính thức vận hành.

Cầu G3 Đồng Lăng là cây cầu thứ 11 bắc qua sông Dương Tử. Công trình được hoàn thành sớm hơn kế hoạch 6 tháng, với tổng vốn đầu tư khoảng 8,78 tỷ NDT, tương đương 1,21 tỷ USD.

Trong đợt kiểm tra, 214 xe tải được xếp thành 6 hàng trên cầu, tạo tải trọng lớn nhất vượt 9.000 tấn. Khoảng 700 bộ thiết bị đo kiểm chuyên dụng, có khả năng điều khiển từ xa, được triển khai đồng thời để thực hiện các bài thử tải tĩnh, thử tải động và kiểm tra những bộ phận chịu lực quan trọng như dầm chính, tháp cầu, dây văng, cáp treo và các kết cấu liên quan.

Riêng thử tải tĩnh bao phủ khoảng 19.000 điểm đo trên hơn 31.000 cấu kiện của cây cầu. Các kỹ sư xây dựng 17 điều kiện làm việc điển hình tại 9 vị trí chất tải để kiểm chứng khả năng chịu lực thực tế của công trình.

Ở phần thử tải động, 39 nhóm điểm được bố trí để theo dõi đặc tính động lực học và 18 nhóm điểm khác giám sát phản ứng động. Hệ thống ghi nhận nhiều thông số như biên độ rung của dầm, gia tốc, độ võng động, ứng suất động và chuyển vị động tại gối cầu. Khi các đoàn xe di chuyển qua, rung chấn trên mặt cầu cũng được ghi lại để phục vụ đánh giá.

Cây cầu 2 tầng kết hợp đường bộ và 2 loại đường sắt

G3 Đồng Lăng là cây cầu hai tầng đầu tiên trên thế giới sử dụng kết cấu lai giữa cầu dây văng và cầu treo. Công trình đồng thời đảm nhiệm 3 chức năng gồm đường cao tốc, đường sắt liên thành phố và đường sắt chở hàng.

Toàn tuyến dài khoảng 11,88 km, gồm đoạn đường bộ và đường sắt kết hợp với cầu chính vượt sông, hệ thống cầu dẫn và kết nối ở phía bắc cùng các hạng mục tương ứng ở phía nam.

Nhịp chính của cầu dài 988 m. Tầng trên được thiết kế cho đường cao tốc 6 làn xe, với tốc độ tối đa theo thiết kế 100 km/h.

Tầng dưới bố trí 4 đường ray. Trong đó, 2 tuyến dành cho đường sắt liên thành phố Hợp Phì với tốc độ thiết kế 250 km/h, còn 2 tuyến phục vụ vận chuyển hàng hóa từ Đồng Lăng Nam đến cảng Giang Bắc. Ở giai đoạn tiếp theo, tuyến đường sắt dự kiến được kéo dài tới Tông Dương và kết nối với An Khánh, với tốc độ thiết kế 120 km/h.

Theo đơn vị thi công, thử tải đóng vai trò như một “cuộc kiểm tra toàn diện” nhằm xác nhận công trình đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu lực và an toàn trước khi thông xe. Trong quá trình này, tải trọng được tạo ra tương đương với các điều kiện giao thông dự kiến, trong khi hệ thống đo liên tục ghi nhận chuyển vị và biến dạng tại những bộ phận quan trọng như dầm thép, tháp cầu, cáp chính và dây treo.

Các thông số thực tế sau đó được đối chiếu với kết quả tính toán trong thiết kế và các tiêu chuẩn kỹ thuật để xác định liệu cây cầu có đáp ứng yêu cầu vận hành hay không.

Tại thời điểm hoàn tất thử tải, nhiều hạng mục khác vẫn được đẩy nhanh tiến độ, bao gồm hệ thống cơ điện, thiết bị an toàn giao thông, thảm mặt đường, nhà trạm và các công trình phụ trợ. Đây là những bước hoàn thiện cuối cùng trước khi cây cầu chính thức phục vụ giao thông.