Vụ sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ: Sự cố bắt đầu từ trụ giữa nhịp?
Chúng tôi xin giới thiệu phân tích của ông Đặng Hải, Kỹ sư trưởng, nguyên Phó tổng giám đốc Tổng công ty Xây dựng Thăng Long, người đã từng là GĐ điều hành các dự án xây dựng cầu Hoàng Long, cầu Kiền… về nguyên nhân vụ sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ (bài đăng trên báo Đầu tư).
Trước hết, hai nhịp cầu vừa sập là kết cấu bê tông dự ứng lực, nhưng khi đổ sập, hai nhịp cầu chưa được căng cáp, vì vậy, không nên “ép buộc” về khả năng chịu lực của hai nhịp dầm này.
Tôi thấy nhiều chuyên gia cứ nhận xét mãi về cường độ bê tông đã đủ chịu lực hay chưa. Hai nhịp dầm hộp lúc đó, về khả năng chịu lực, còn “thua xa” một kết cấu dầm bê tông thường, nên chỉ cần một thay đổi về chuyển vị so với vị trí dầm được kê ổn định trên trụ đỡ là lập tức cả kết cấu dầm hộp sẽ xuất hiện vết nứt, có thể sập đổ, vỡ vụn.
Khi thi công, nhà thầu chọn công nghệ “đổ bê tông tại chỗ, trên đà giáo cố định”. Với phương án này, hệ đà giáo và ván khuôn đỡ khối bê tông dầm hộp truyền lực xuống đất nền qua các trụ đỡ.
Qua ảnh, tôi thấy, nhà thầu đã lợi dụng các trụ chính ở hai đầu nhịp dầm (các trụ này được cấu tạo trên hệ cọc khoan nhồi); trụ đỡ giữa nhịp là trụ do nhà thầu tự thiết kế, tự thi công theo “phương án thiết kế thi công” khối dầm hộp của hai nhịp này.
Tải trọng để tính các trụ đỡ được bao gồm các yếu tố: tải trọng của bê tông cốt thép của toàn bộ khối dầm hộp; tải trọng của chính bản thân hệ trụ chống, đà giáo ván khuôn “đỡ” khối dầm hộp sẽ đổ bê tông; tải trọng của thiết bị và người tham gia thi công ở giai đoạn đổ bê tông và có tác động trực tiếp đến hệ đà giáo ván khuôn.
Để giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công, quy trình kỹ thuật quy định về độ an toàn cho công trình cần phải được nhân với hệ số vượt tải 1,25 lần.
Tôi thấy, trong một nhịp, nhà thầu bố trí ba điểm đỡ chính (điều này có thể chưa chính xác, vì ảnh chỉ cho thấy một “đống hỗn độn”, không rõ ràng lắm); hai trụ ở hai đầu nhịp, lợi dụng bệ móng của các trụ B13, B14, B15 là những trụ có cấu tạo cọc khoan nhồi.
Khi thi công, những trụ này đã được “thí nghiệm nén tĩnh hoặc thí nghiệm nén động” để xác định khả năng chịu tải của cọc. Các trụ nói trên đỡ kết cấu nhịp dầm hộp và hoạt tải của cầu sau này ở giai đoạn khai thác. Có thể đã chủ quan cho rằng, không thể lún ở những trụ này khi chỉ chịu tải trọng ở giai đoạn đổ bê tông dầm.
Trụ giữa nhịp được bố trí theo tính toán của nhà thầu; tuỳ theo địa chất và các yếu tố khác có thể tác động đến địa chất (nước mặt, nước ngầm, hang động...) mà nhà thầu chọn kết cấu móng cho phù hợp, nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và khả năng chống lún. Đây là điều các phóng viên ảnh không thể hiện được và chúng tôi không có tài liệu, nên không thể phân tích.
Tôi thiên về nhận định cho rằng, sự cố sập có thể bắt đầu từ trụ giữa nhịp - nơi các phóng viên gọi là “trụ phụ”. Qua tin của của các phóng viên cung cấp, việc đổ bê tông đã gần kết thúc cả khối hộp của hai nhịp dầm.
Ở đây có hai thông tin hơi khác nhau: một thông tin viết, nhà thầu đã đổ được 11/12 khối của nhịp; một thông tin đưa theo báo cáo sự cố của nhà thầu, rằng “bê tông của dầm được đổ làm hai đợt và cả hai đợt đã hoàn thành”.
Nhưng dù thi công theo kiểu gì thì tôi cũng nghiêng về nhận định cho rằng, phần kết cấu thép của các trụ đỡ, hệ đà giáo ít có khả năng bị “phá hoại” trước. Như vậy, chỉ còn khả năng lún trụ giữa, gây mất ổn định cả hệ thống, làm thay đổi sơ đồ tính kết cấu trụ đỡ, hệ đà giáo, dẫn đến sự thay đổi (làm tăng lực tác động lên một số cột chống...).
Tại các vị trị tăng lực đột biến này, các thanh kết cấu thép biến dạng, trong khi móng trụ giữa bị khối bê tông, hệ đà giáo tác động mạnh hơn, gây lún sập nhanh hơn.
Vấn đề còn lại là, tại sao trụ giữa nhịp lại bị lún sụt. Xin được quay lại với “quy trình kỹ thuật”. Các nhà xây dựng đã có quá nhiều kinh nghiệm về những vấn đề tương tự. Họ đã đưa lưu ý này vào quy trình kỹ thuật, nhất là quy trình phục vụ cho thi công.
Các quy định về tính toán cho thiết kế thi công cũng khác với thiết kế kỹ thuật (ở nhiều nước, thiết kế thi công phải do các nhà thầu lập và bộ phận này thường được bố trí ngay trên công trường). Sau khi thiết kế thi công được tư vấn chấp thuận, nhà thầu thi công mới thi công các hạng mục dưới sự giám sát của các chuyên gia tư vấn; nhà thầu phải tiến hành thí nghiệm nén, kiểm chứng lại các tính toán đã lập.
Để thí nghiệm, phải chất tải trọng như tính toán. Trình tự chất tải phải xem xét đến cách thức và trình tự đổ bê tông mà nhà thầu đã chọn. Việc thí nghiệm phải được đo đạc theo quy định