Làm gì để các cầu có thiết kế giống cầu Phong Châu được an toàn?

Nếu không chống xói móng thì chả có cầu nào chịu nổi

Nhiều năm trước đây, Việt Nam đã xây dựng nhiều cầu vượt sông có trụ cầu xây trên móng cọc đóng (cọc thép hoặc bê tông) như cầu Phong Châu do chưa áp dụng công nghệ móng cọc khoan nhồi. Một số cầu xây dựng khi đã có công nghệ này nhưng lúc đó vì chi phí thi công cao nên chưa áp dụng.

Trao đổi với Tuổi Trẻ Online, PGS.TS Tống Trần Tùng - nguyên trưởng bộ môn kết cấu, trưởng khoa công trình Trường đại học Giao thông vận tải - cho biết nguyên nhân cụ thể gây sập cầu Phong Châu (Phú Thọ) sẽ được các cơ quan có trách nhiệm làm rõ.

Nhưng với những cây cầu có trụ cầu xây trên móng cọc đóng thì kẻ thù lớn nhất là hiện tượng xói, trôi mất cát, nền đất bao quanh các cọc móng. Xói càng lớn, làm hở cọc càng dài khỏi nền đất thì càng làm yếu cọc khiến trụ cầu càng dễ tổn thương.

Ông Tùng cho biết thêm, khi thi công móng cọc thì dùng búa đóng cọc bê tông hoặc cọc thép đến tầng đất cứng. Với giải pháp này, cọc đóng sâu nhất thường đến 20m. Sau đó làm đài liên kết giữa các đầu cọc để xây trụ cầu.

Nhưng qua kiểm định, đánh giá nhiều cầu trong thời gian qua, nhiều cọc móng trước nằm hoàn toàn trong đất nay bị xói trơ cọc hàng mét. Vì vậy, nhiều cầu phải chống xói cọc móng bằng túi cao su chuyên dụng đựng cát và gia cố thêm cọc khoan nhồi.

"Tôi thấy nhiều người và báo chí đặt vấn đề khai thác cát bừa bãi gần cầu gây nguy hiểm cho cầu là rất chuẩn. Bởi vì, người ta tính toán địa hình, dòng chảy, điều kiện tự nhiên của sông để thiết kế cầu. Lúc đó không ai biết trước chỗ này sẽ đào sâu hoáy, chỗ kia lại cạn khiến thay đổi quy luật xói.

Khai thác cát bừa bãi khiến xói lở làm thay đổi toàn bộ quy luật của dòng sông gây ảnh hưởng cầu. Với những cầu có trụ xây trên móng cọc đóng mà không chống xói thì chả có cầu nào chịu nổi" - ông Tùng lý giải.

Ứng xử với cầu có kết cấu trụ như cầu Phong Châu thế nào?

Để đảm bảo an toàn cho cầu, nhất là những cầu có móng cọc đóng, thạc sĩ Nguyễn Văn Nhậm - nguyên trưởng bộ môn cầu hầm, khoa công trình Trường đại học Giao thông vận tải - cho rằng ngoài kiểm tra hiện trạng cầu, phải đánh giá tình hình địa chất và dòng chảy với từng cầu để có giải pháp phù hợp nhằm đảm bảo khả năng chịu tải của từng cầu. 

Với cầu yếu chưa tăng cường được thì cần hạn chế tải trọng thiết kế cho đến khi tăng cường xong. Cầu bình thường thì phải cấm xe quá tải, cấm khai thác cát gần cầu.

"Về nguyên tắc, cọc bê tông, cọc thép được đóng làm móng của trụ cầu càng bị xói lở khiến chiều dài của cọc lộ ra càng nhiều thì trụ cầu càng yếu. Do vậy, với những cầu địa chất tốt, dòng chảy không có yếu tố bất lợi, không làm xói lở cọc móng vẫn an toàn.

Với những cầu có móng cọc bị xói lở nhiều, giải pháp tốt nhất là khoan thêm cọc khoan nhồi cạnh những cọc bê tông, cọc thép đã có. Từ đó mở rộng bệ trụ hiện có bằng cách nối với đầu cọc khoan nhồi thành một bệ mới gồm cả cọc mới lẫn cọc cũ. 

Ngày trước dùng cọc đóng gặp đá hoặc đến lớp đất cứng là không thể đóng tiếp nhưng với cọc khoan nhồi thì xuyên được tất cả nên tăng cường khả năng chịu tải của trụ cầu" - ông Nhậm giải thích.

Theo ông Nhậm, trong tình trạng cầu và dòng chảy bình thường thì cầu vẫn chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang theo thiết kế rất khỏe. Nhưng khả năng chịu tải trọng ngang của cầu rất bất lợi nếu cọc móng bị xói, nền đất, cát không còn ôm chặt cọc cầu.

Lúc đó, trụ cầu bị dòng chảy mạnh đẩy theo chiều ngang rất lớn. Nếu dòng lũ mạnh mang theo cây trôi, rác cuốn vào thì diện tích cản nước càng lớn khiến trụ cầu càng dễ bị hư hại.

Với trụ T7 của cầu Phong Châu bị hỏng trụ làm rơi hai nhịp cầu, ông Nhậm cho biết trước đây trụ này dùng cọc thép, đến năm 2019 tăng cường 8 cọc khoan nhồi. Nhưng không rõ do lũ lớn hay tăng cường chưa đủ nên bị hỏng trụ.

"Cầu Phong Châu nằm ở khúc sông cong nên khả năng gây xói cao. Nếu khai thác cát gần cầu lại càng tạo thành những hố sâu gây xói mạnh. Tốt nhất là cấm khai thác cát tuyệt đối gần cầu vì làm vậy giống như đào chân cầu đi thì không đứng vững.

Những cầu đã nhiều tuổi, thông số tính toán thủy văn lúc xây dựng khác bây giờ khi chưa có thủy điện và khai thác các bừa làm biến đổi dòng chảy. Cho nên cũng cần tính toán lại cho kỹ. Tôi từng chứng kiến có cầu đổ mấy nhịp vì do xói trụ cầu" - thạc sĩ Nguyễn Văn Nhậm nêu khuyến cáo từ kinh nghiệm hơn nửa thế kỷ gắn bó với các công trình cầu, đặc biệt là kiểm định, đánh giá chất lượng công trình cầu của ông.

Nước sông rút nhanh, bắt đầu rà soát trục vớt, làm cầu phao ở cầu Phong Châu

Sáng 14-9, tại khu vực cầu Phong Châu, tỉnh Phú Thọ, các lực lượng chức năng tiến hành đo mực nước, rà soát hiện trường chuẩn bị công tác trục vớt phần cầu bị sập và làm cầu phao tạm thay thế.