Dấu ấn kỹ thuật trên tuyến đường ven biển nối cảng Liên Chiểu

Thách thức địa chất và lời giải kỹ thuật cho tuyến đường ven biển

Được khởi công từ tháng 9/2023 với tổng mức đầu tư hơn 1.200 tỷ đồng, dự án xây dựng tuyến đường ven biển nối cảng Liên Chiểu có điểm đầu kết nối với tuyến đường ngoài cảng Liên Chiểu, điểm cuối giao khác mức với tuyến tránh Nam Hải Vân - Túy Loan, tạo thành trục kết nối quan trọng giữa cảng biển và hệ thống giao thông liên vùng.  Tuy nhiên, phía sau một công trình có quy mô không quá lớn lại là hàng loạt thách thức kỹ thuật phức tạp, đặc biệt là các yếu tố liên quan đến điều kiện địa chất.

Ngay từ khâu khảo sát, đơn vị tư vấn khảo sát thiết kế xác định, địa chất khu vực xây dựng dự án chủ yếu là các lớp cát lẫn bụi với kết cấu rời rạc đến chặt vừa trong trạng thái bão hòa. Theo dự báo, độ lún nền đường có thể dao động từ 14 - 24cm và phân bố không đều, tiềm ẩn nguy cơ mất ổn định cục bộ nếu kết cấu không đủ khả năng thích ứng.

Trước bối cảnh đó, sau khi tiến hành phân tích kỹ lưỡng tiêu chuẩn TCVN 11823-2017 và tham khảo các hệ tiêu chuẩn quốc tế như AASHTO LRFD, BS8006-1,  các đơn vị liên quan đã lựa chọn giải pháp tường chắn đất có cốt (MSE) sử dụng dải gia cường Polymer cho các phạm vi tường chắn có chiều cao trên 3,5m nhờ tính linh hoạt, cho phép điều chỉnh trong quá trình thi công. Việc áp dụng giải pháp này được xem là phù hợp nhất với điều kiện địa chất đặc thù của khu vực ven biển.

Không chỉ chịu tác động từ nền đất có độ lún tức thời lớn, dự án xây dựng tuyến đường ven biển nối cảng Liên Chiểu còn nằm ở khu vực ven biển với sự hiện diện đồng thời của nước biển và chất thải công nghiệp, tạo ra điều kiện xâm thực hóa học bất lợi. Kết quả thí nghiệm nước ngầm cho thấy môi trường có chứa sunfat và clorua ở mức có khả năng gây ăn mòn trung bình đối với bê tông và đặc biệt ảnh hưởng đến các cấu kiện kim loại.

Trong điều kiện đó, việc sử dụng dải gia cường polymer thay cho vật liệu kim loại truyền thống giúp giảm thiểu nguy cơ suy giảm khả năng chịu lực theo thời gian. Loại vật liệu này có khả năng kháng hóa chất, không bị oxy hóa và duy trì ổn định trong môi trường ẩm ướt, qua đó đáp ứng yêu cầu tuổi thọ dài hạn của công trình mà không đòi hỏi bảo trì phức tạp.

Trực tiếp tham gia vào quá trình triển khai dự án, ông Lê Văn Dũng - Trưởng nhóm Kỹ thuật thuộc phòng Nghiên cứu và Phát triển, Công ty CP Thương mại, Tư vấn và Xây dựng Vĩnh Hưng (Công ty Vĩnh Hưng) chia sẻ: “Trong điều kiện này, việc sử dụng dải neo thép truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế liên quan đến nguy cơ suy giảm khả năng chịu lực theo thời gian”.

“Việc lựa chọn dải gia cường Polymer làm phần tử chịu lực chính của hệ tường chắn không chỉ giải quyết bài toán chống ăn mòn mà còn phù hợp với xu hướng vật liệu bền vững trong xây dựng hạ tầng. Với đặc tính kháng hóa chất, không bị oxy hóa và duy trì ổn định cơ học trong môi trường ẩm ướt, vật liệu Polymer cho phép đáp ứng tuổi thọ thiết kế vĩnh cửu của công trình và không cần duy tu bảo dưỡng trong suốt thời gian khai thác”, ông Dũng thông tin.

Lợi ích kép từ giải pháp tường chắn bao mố cầu siêu cao

Điểm đáng chú ý nhất về mặt kỹ thuật của dự án nằm tại nút giao cuối tuyến. Tại vị trí kết nối giữa tuyến chính và các tuyến nhánh N6, N7, yêu cầu đặt ra là xây dựng hệ mố cao tới 17,8m (tính từ tim mố đến đáy bệ). Ông Lê Văn Dũng cho biết, việc áp dụng kết cấu mố siêu cao đòi hỏi việc khống chế khả năng chịu uốn của thân mố và phân phối đồng đều lực tác dụng vào hệ cọc đồi hòi độ chính xác kỹ thuật rất cao.

Tại vị trí này, thay vì sử dụng các giải pháp truyền thống, phương án tường chắn có cốt được triển khai theo hướng bao bọc thân mố, hình thành một khối kết cấu tổng hợp giữa mố cầu và đất gia cường. Cách làm này mang lại "lợi ích kép": Về chịu lực, hệ tường chắn giúp bao bọc và giảm áp lực đất chủ động tác động lên thân mố, hỗ trợ phân phối đồng đều tải trọng vào hệ cọc khoan nhồi bên dưới. Về thẩm mỹ giúp xóa bỏ cảm giác nặng nề của các khối bê tông khổng lồ, tạo ra sự đồng bộ về cảnh quan cho toàn bộ nút giao.

Thực tiễn thi công tại dự án cho thấy, việc triển khai hệ tường chắn có cốt trong điều kiện không gian hạn chế, đặc biệt tại khu vực mố cầu, đòi hỏi mức độ kiểm soát kỹ thuật cao. Công tác bố trí dải gia cường phải được thực hiện với độ chính xác lớn nhằm tránh xung đột với kết cấu hiện hữu, đồng thời đảm bảo chiều dài neo và điều kiện làm việc của từng lớp cốt. Các giải pháp chi tiết về cấu tạo liên kết, tăng cứng và tổ chức thi công đã được nghiên cứu đồng bộ, kết hợp với việc kiểm soát chặt chẽ vật liệu đắp và quy trình đầm nén. Quá trình theo dõi biến dạng trong suốt giai đoạn thi công đóng vai trò quan trọng, cho phép hiệu chỉnh kịp thời nhằm duy trì trạng thái làm việc tối ưu của kết cấu.

Theo đánh giá từ phía chủ đầu tư, việc áp dụng giải pháp tường chắn có cốt sử dụng dải Polymer tại dự án Đường ven biển nối cảng Liên Chiểu do Công ty Vĩnh Hưng cung cấp và hướng dẫn thi công đã cho thấy hiệu quả rõ rệt cả về mặt kỹ thuật và kinh tế. Bởi, giải pháp này không chỉ đáp ứng yêu cầu ổn định trong điều kiện nền đất có độ lún tức thời lớn và môi trường xâm thực mà còn thể hiện tính linh hoạt trong thi công, cho phép thích ứng với các biến động thực tế của công trường.

Một chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng giao thông cũng nhận định, dự án Đường ven biển nối cảng Liên Chiểu là một trường hợp điển hình cho việc ứng dụng thành công giải pháp tường chắn có cốt trong điều kiện tổng hợp nhiều yếu tố bất lợi. Từ địa chất nền đặc thù, môi trường xâm thực đến yêu cầu kết cấu phức tạp tại các vị trí mố cao, tất cả đã được giải quyết thông qua cách tiếp cận đồng bộ giữa thiết kế, vật liệu và tổ chức thi công.

“Thực tiễn này không chỉ khẳng định tính ưu việt của giải pháp mà còn cung cấp cơ sở tham khảo quan trọng cho các dự án hạ tầng ven biển trong tương lai, đặc biệt trong bối cảnh yêu cầu về độ bền, an toàn và tính bền vững ngày càng được đặt lên hàng đầu”, vị chuyên gia này chia sẻ.