Trong quá trình thi công cầu đường, ngoài chuẩn bị trang thiết bị máy móc hiện đại, các đơn vị cũng cần áp dụng công nghệ mới để đảm bảo hiệu quả khi thi công. Cùng khám phá ngay các công nghệ mới trong thi công cầu đường phổ biến, hiệu quả ngay trong bài viết sau đây.
Lợi ích khi ứng dụng các công nghệ mới trong thi công cầu đường
Việc ứng dụng các công nghệ mới trong thi công cầu đường mang lại nhiều lợi ích vượt trội, giúp nâng cao hiệu quả, chất lượng và tính bền vững của các công trình giao thông. Dưới đây là những lợi ích chính:
- Rút ngắn tiến độ thi công: Việc sử dụng công nghệ chế tạo trước và lắp ghép mô-đun cho phép sản xuất các cấu kiện như dầm cầu, cống bê tông, kết cấu thép tại nhà máy, sau đó vận chuyển đến công trường để lắp ráp. Phương pháp này giúp giảm từ 30 – 50% thời gian thi công so với phương pháp truyền thống, đồng thời đảm bảo chất lượng đồng đều và giảm thiểu rủi ro do thời tiết hoặc điều kiện công trường phức tạp.
- Tiết kiệm chi phí và tối ưu nguồn lực: Công nghệ mới trong thi công cầu đường giúp giảm chi phí nhân công và vật liệu thông qua quy trình sản xuất lặp lại và chuẩn hóa. Việc thi công nhanh hơn cũng đồng nghĩa với việc thanh toán nhanh hơn, tạo ra lợi thế về dòng tiền cho các nhà thầu và chủ đầu tư.
- Nâng cao chất lượng và độ bền công trình: Việc sản xuất các cấu kiện trong môi trường nhà máy giúp kiểm soát chất lượng tốt hơn, đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và độ bền của công trình. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các công trình cầu đường yêu cầu độ chính xác và an toàn cao.
- Tăng cường an toàn lao động: Việc giảm thiểu công việc tại công trường và chuyển sang sản xuất trong nhà máy giúp giảm nguy cơ tai nạn lao động. Ngoài ra, việc sử dụng các thiết bị và công nghệ hiện đại cũng góp phần nâng cao mức độ an toàn cho người lao động.
- Thân thiện với môi trường: Công nghệ mới trong thi công cầu đường giúp giảm lượng chất thải xây dựng và tiếng ồn tại công trường. Việc sử dụng vật liệu tái chế và quy trình sản xuất hiệu quả hơn cũng góp phần giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
- Dễ dàng bảo trì và nâng cấp: Các công trình được xây dựng bằng công nghệ mô-đun dễ dàng tháo lắp và thay thế các bộ phận khi cần thiết, giúp việc bảo trì và nâng cấp trở nên thuận tiện hơn.
- Tăng tính linh hoạt trong thiết kế: Công nghệ mới cho phép thiết kế các công trình cầu đường với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các dự án và điều kiện địa hình phức tạp.
Công nghệ thi công cầu đường phổ biến nhất
Công nghệ mới trong thi công cầu đường mang lại hiệu quả, được nhiều đơn vị ứng dụng vào các công trình thực tế:
- Bê tông siêu tính năng (UHPC): UHPC (Ultra-High Performance Concrete) có độ bền và khả năng chống thấm vượt trội so với bê tông truyền thống, cho phép thi công kết cấu mỏng nhẹ nhưng chịu tải lớn, giảm khối lượng kết cấu và chi phí bảo trì về dài hạn. Tại Việt Nam, UHPC đã được sử dụng trong các dự án như cầu dân sinh Năng An – Xuân Hồi, với dầm mặt cầu chế tạo sẵn từ bê tông UHPC bởi Viện KHCN Xây dựng – Bộ Xây dựng.
- Mô hình Thông tin Công trình (BIM): BIM (Building Information Modeling) cho phép mô phỏng toàn bộ quy trình thiết kế, thi công và vận hành cầu đường dưới dạng mô hình 3D, giúp phát hiện xung đột kỹ thuật trước khi thi công thực tế, giảm sai sót và tối ưu tiến độ. Hội thảo “Áp dụng BIM trong công trình hạ tầng giao thông” do Bộ GTVT tổ chức khẳng định BIM là giải pháp then chốt để chuyên nghiệp hoá quy trình thi công.
- Phương pháp Đúc hẫng cân bằng: Phương pháp đúc hẫng cân bằng (balanced cantilever) sử dụng xe đúc tự hành (form traveler) để thi công các nhịp cầu dài, không cần hệ thống giàn giáo dưới mặt nước hoặc địa hình phức tạp. Đây là công nghệ mới trong thi công cầu đường chất lượng, được sử dụng nhiều khi thi công các cây cầu.
- In 3D và chế tạo sẵn: In 3D đang được thử nghiệm cho các cấu kiện cầu nhỏ và cầu đi bộ, cho phép tạo hình tự do, gia công nhanh và hạn chế phế liệu
- Vật liệu địa kỹ thuật và gia cố mái dốc: Việc sử dụng vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật và ô địa kỹ thuật giúp gia cố nền đất yếu, ngăn xói mòn taluy; kết hợp với tường chắn đất và cọc khoan nhồi tạo nên giải pháp công trình vững chắc
- Hệ thống cảm biến IoT và giám sát trực tuyến: Việc tích hợp cảm biến (strain gauges, tilt sensors) và IoT cho phép giám sát biến dạng, rung chấn và cảnh báo sạt lở theo thời gian thực, nâng cao hiệu quả bảo trì cầu đường
- Công nghệ cầu bản PRC V+: Đây cũng là công nghệ mới trong thi công cầu đường, công nghệ này sử dụng cọc bê tông ly tâm dự ứng lực kết hợp panel rỗng, rút ngắn thời gian thi công cầu cạn cao tốc và đường sắt đô thị
Hiệu quả tối ưu khi ứng dụng các công nghệ mới trong thi công cầu đường
Trungnam E&C cùng với nhiều đơn vị thi công thường áp dụng kết hợp nhiều công nghệ mới trong thi công cầu đường. Ví dụ: Dùng UHPC cho cấu kiện đúc sẵn, BIM cho phối hợp thi công, đúc hẫng cân bằng cho nhịp chính và IoT để giám sát sau khi đưa vào khai thác.
“Trungnam E&C, tiên phong ứng dụng công nghệ vào các dự án trọng điểm quốc gia như: cầu Rạch Miễu 2, cầu Mỹ Thuận 2, cao tốc Châu Đốc – Cần Thơ – Sóc Trăng…”
