Đổi mới sáng tạo từ thực tiễn thi công hầm đường bộ

Đây là kết quả của quá trình tích lũy kinh nghiệm qua nhiều dự án hầm đường bộ, từ tiếp cận công nghệ, làm chủ kỹ thuật đến nghiên cứu, phát triển các giải pháp phù hợp với điều kiện thi công tại Việt Nam.

Thực tiễn công trường tạo nên giải pháp kỹ thuật

Sau khi hầm Đèo Cả hoàn thành năm 2017, đội ngũ kỹ sư, công nhân Việt Nam tiếp tục tham gia thi công các dự án Cổ Mã, Cù Mông và Hải Vân 2. Qua từng công trình, lực lượng kỹ thuật trong nước đảm nhận ngày càng nhiều vị trí trong tổ chức thi công, quản lý kỹ thuật và điều hành dự án.

Nếu hầm Đèo Cả là công trình đầu tiên đội ngũ kỹ sư Việt Nam tiếp cận và thực hành công nghệ đào hầm NATM trên quy mô lớn thì các dự án tiếp theo là quá trình vận dụng công nghệ này trong những điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.

Trên tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông, Tập đoàn Đèo Cả đảm nhận thi công cụm ba hầm xuyên núi thuộc dự án thành phần Quảng Ngãi - Hoài Nhơn. Trong đó, hầm số 3 (hầm Bình Đê) dài khoảng 3,2 km là hầm đường bộ dài nhất trên tuyến cao tốc Bắc - Nam giai đoạn 2021 - 2025. Dự án huy động hơn 4.000 nhân sự cùng khoảng 1.750 thiết bị, tổ chức thi công liên tục đưa công trình về đích sớm hơn kế hoạch.

Đối với thi công hầm đường bộ xuyên núi, mỗi dự án đều đặt ra những yêu cầu kỹ thuật riêng do điều kiện địa chất luôn tiềm ẩn nhiều yếu tố khó dự báo. Chính thực tiễn thi công đã đặt ra yêu cầu nghiên cứu những giải pháp mới nhằm nâng cao năng suất, rút ngắn tiến độ nhưng vẫn bảo đảm yêu cầu kỹ thuật và an toàn.

Tại dự án Quảng Ngãi - Hoài Nhơn, hầm số 3 được xác định là hạng mục quyết định tiến độ toàn dự án. Yêu cầu hoàn thành đồng bộ với toàn tuyến cao tốc Bắc - Nam đặt ra bài toán phải đổi mới phương thức tổ chức thi công.

Ông Nguyễn Quang Huy - Phó Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc Tập đoàn Đèo Cả cho biết, trong thi công hầm xuyên núi, điều kiện địa chất phía trước gương đào luôn tiềm ẩn nhiều yếu tố khó dự báo. Mỗi quyết định về giải pháp thi công, bước đào hay tổ chức nhân lực, thiết bị đều phải được cân nhắc trên cơ sở kinh nghiệm thực tiễn và diễn biến tại hiện trường.

Từ thực tiễn đó, đội ngũ kỹ thuật Tập đoàn Đèo Cả đã nghiên cứu và phát triển phương pháp thi công hầm đường bộ bằng cách tăng không gian tiếp cận. Theo ông Nguyễn Quang Huy, doanh nghiệp đã nghiên cứu phương án mở rộng không gian trong hầm, tăng cường thiết bị và tổ chức thêm các mũi thi công nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị và nhân lực.

Theo phương thức này, thay vì nhiều công đoạn phải thực hiện tuần tự trong cùng một không gian như trước đây, các mũi thi công và công tác hỗ trợ được tổ chức đồng thời trong cùng khu vực. Nhờ đó, chiều dài đào trong mỗi chu kỳ được nâng từ khoảng 1 - 3 m lên 4 - 6 m, góp phần rút ngắn thời gian thi công trong khi vẫn bảo đảm yêu cầu kỹ thuật và an toàn.

Trước khi áp dụng tại hầm số 3, giải pháp đã được triển khai tại hầm số 1 và hầm số 2 của dự án Quảng Ngãi - Hoài Nhơn. Kết quả, hầm số 1 được đào thông sớm khoảng 3 tháng, hầm số 2 vượt tiến độ gần 5 tháng so với kế hoạch.

Bên cạnh giải pháp trên, đội ngũ kỹ thuật của Tập đoàn còn nghiên cứu nhiều sáng kiến khác như tuần hoàn nước thi công trong điều kiện khan hiếm nguồn nước, tối ưu bố trí thiết bị và dây chuyền hoàn thiện hầm.

Chuẩn hoá kinh nghiệm thành tri thức

Theo TS Nguyễn Thế Phùng, chuyên gia về công trình hầm, sự phát triển của công nghệ xây dựng hầm luôn gắn với quá trình học hỏi, tổng kết thực tiễn và cải tiến liên tục của đội ngũ kỹ thuật.

Ông nhận định "Trong lĩnh vực công trình ngầm, không có một phương pháp nào có thể áp dụng cứng nhắc cho mọi điều kiện. Mỗi công trình đều đặt ra những bài toán riêng về địa chất, địa hình, điều kiện thi công và yêu cầu kỹ thuật. Vì vậy, năng lực của người làm nghề được hình thành từ quá trình liên tục học hỏi, tổng kết thực tiễn, điều chỉnh và hoàn thiện giải pháp phù hợp".

Theo TS Nguyễn Thế Phùng, việc chuẩn hóa những kinh nghiệm từ công trường thành quy trình, giải pháp kỹ thuật và hệ thống tri thức có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình phát triển năng lực của doanh nghiệp cũng như của ngành Xây dựng.

"Những kinh nghiệm quý giá từ thực tiễn khi được tổng kết, chuẩn hóa và chuyển giao sẽ trở thành tài sản chung của tổ chức, góp phần đào tạo thế hệ kỹ sư tiếp theo và tạo nền tảng để tiếp tục đổi mới, làm chủ những công nghệ phức tạp hơn", TS Nguyễn Thế Phùng nhấn mạnh.

Việc phương pháp thi công hầm đường bộ bằng cách tăng không gian tiếp cận được cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích cho thấy những kinh nghiệm hình thành từ công trường đã được doanh nghiệp Việt Nam hệ thống hóa thành tri thức có thể lưu giữ, đào tạo, chuyển giao và bảo hộ quyền sở hữu trí tuệ.

Tập đoàn Đèo Cả xác định tinh thần "muốn đi xa phải đi cùng nhau", chủ động đào tạo, chuyển giao phương pháp thi công hầm do mình nghiên cứu, phát triển và làm chủ cho các đối tác chiến lược nhằm cùng nâng cao năng lực. Thông qua quá trình này, Tập đoàn từng bước xây dựng đội ngũ nhân lực chuyên sâu về công nghệ khoan hầm NATM trong hệ sinh thái Đèo Cả. Nhiều doanh nghiệp đã tiếp nhận và áp dụng phương pháp này trong quá trình thi công, như các nhà thầu tham gia tại hầm Phượng Hoàng thuộc dự án cao tốc Khánh Hòa - Buôn Ma Thuột, Tập đoàn 568 tại hầm Đông Khê thuộc dự án cao tốc Đồng Đăng - Trà Lĩnh (Cao Bằng), hay Công ty Tân Thành tại hầm Đại Huệ thuộc dự án cao tốc Vinh - Thanh Thủy (Nghệ An)…

Từ những công trình đầu tiên tiếp cận công nghệ đào hầm hiện đại đến quá trình nghiên cứu, phát triển các giải pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện thi công trong nước, việc tích lũy, chuẩn hóa và chuyển giao tri thức đã tạo thêm nền tảng để đội ngũ kỹ thuật Việt Nam tiếp tục hoàn thiện công nghệ, nâng cao năng lực thi công và triển khai những công trình hầm đường bộ có quy mô, độ phức tạp và yêu cầu kỹ thuật ngày càng cao.