Tổng quan về xây dựng cầu những năm gần đây
Lịch sử hình thành và phát triển ngành xây dựng cầu đường tại Việt Nam
Năm 1954, hòa bình lập lại nhưng nước ta vẫn tạm thời bị chia cắt hai miền Nam, Bắc. Nhiệm vụ lớn nhất của ngành giao thông vận tải trong thời kỳ này là khôi phục lại hệ thống giao thông để phục vụ phát triển kinh tế miền Bắc, đồng thời chi viện cho chiến trường miền Nam. Cầu Hàm Rồng, Cầu Việt Trì, Cầu Phủ Lạng Thương… và hàng loạt cầu trên các tuyến đường sắt Hà Nội – Vinh, Hà Nội – Lào Cai, Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Lạng Sơn có kết cấu chủ yếu là dàn thép đã được xây dựng trong thời kỳ 1954 – 1964.
Một loạt các cầu trung và nhỏ trên các quốc lộ được xây dựng trong giai đoạn này chủ yếu bằng kết cấu nhịp dầm giản đơn bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ, có khẩu độ dưới 21m. Đặc biệt, năm 1960, cây cầu bê tông dự ứng lực đầu tiên được nghiên cứu, thiết kế và xây dựng thành công, đó là cầu Phủ Lỗ vượt nhịp 18m. Từ thành công của công trình cầu Phủ Lỗ, các cây cầu bê tông dự ứng lực khác ở miền Bắc đã được xây dựng như cầu Cửa Tiền, cầu Tràng Thưa, cầu Đồi, cầu Lim…
Giai đoạn 1964 – 1975 là giai đoạn đảm bảo giao thông chống chiến tranh phá hoại miền Bắc và chi viện cho giải phóng miền Nam. Các nhà khoa học và đội ngũ công nhân xây cầu Việt Nam đã có những sáng tạo có thể nói là kỳ diệu trong việc nghiên cứu thiết kế và xây dựng thành công những cây cầu mà kết cấu đặc biệt của chúng có thể nói là “vô tiền khoáng hậu” trong lịch sử.
Sự tàn phá của chiến tranh trong một giai đoạn dài đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống giao thông cả hai miền Nam, Bắc. Sau khi thống nhất đất nước năm 1975, có thể nói không còn một tuyến đường bộ nào ở miền Bắc đạt cấp kỹ thuật đồng bộ.
Do yêu cầu về tiến độ và tận dụng vật tư trong các kho sau chiến tranh cũng như nguồn vốn hạn chế, đất nước bị bao vây cấm vận, vật tư, thiết bị, công nghệ chủ yếu được trợ giúp từ Liên Xô, CHDC Đức, Hung-ga-ri, Bun-ga-ri… nên trong giai đoạn 1975 – 1986, các loại hình cầu dàn thép, dầm thép liên hợp bê tông cốt thép chiếm tỷ trọng đáng kể.
Trong giai đoạn từ năm 1986 đến năm 1995, do đất nước vẫn đang bị bao vây, cấm vận, ngân sách nhà nước hết sức khó khăn nên ngành GTVT tập trung chủ yếu nguồn lực cho công tác duy tu bảo dưỡng để đảm bảo ATGT và triển khai xây dựng một số công trình thực sự cấp bách, có tầm vóc lớn, góp phần phát triển kinh tế xã hội như: Cầu Rào, Niệm, An Dương (Hải Phòng) cầu Bo (Thái Bình) là cầu bê tông dự ứng lực thi công bằng công nghệ lắp hẫng; cầu Yên Bái, Đò Quan, Bến Thủy, Việt Trì, Phong Châu… bằng dàn thép.
Giai đoạn từ năm 1995 đến nay, được bắt đầu bởi nhu cầu xây dựng cầu Gianh trên QL1. Các phương án được đề xuất như phương án khung T nhịp đeo theo kiểu cầu Rào, phương án “banh” dàn thép theo kiểu Chương Dương, Bến Thủy… đã không được các cơ quan có thẩm quyền thông qua do thiếu tính khả thi. Trong khi đó, nguồn thép viện trợ ngày càng khan hiếm và đến đầu những năm 90 thì không còn nữa. Yêu cầu xây dựng những cây cầu vượt nhịp lớn ngày càng cấp thiết.
Cuối cùng, hướng đi để đổi mới công nghệ xây dựng cầu của Việt Nam đã được thống nhất: Đó là chủ động nghiên cứu lựa chọn các công nghệ xây dựng cầu tiên tiến của các nước phát triển nhưng phải phù hợp với các điều kiện thực tiễn của Việt Nam để tiến hành nhập thiết bị vật tư đặc chủng, chuyển giao công nghệ để tiến tới tiếp nhận, nắm bắt và làm chủ các công nghệ đó.
Xây dựng cầu đường trong bối cảnh phát triển chung của ngành xây dựng Việt Nam
Thực trạng: Hiện nay, kỹ thuật xây dựng cầu ở Việt Nam còn đi sau rất nhiều so với trên thế giới. Mặc dù ngành xây dựng cầu đường thuộc Bộ GTVT chính thức được thành lập từ năm 1945, tuy nhiên phải đến 50 năm sau, vào năm 1995, Việt Nam mới làm chủ được công nghệ đúc hẫng trong xây dựng cầu. Vì vậy có thể nói ngành xây dựng cầu đường tại Việt Nam đến nay mới có tuổi đời được khoảng 30 năm.
Thách thức: Cũng giống như nhiều ngành kỹ thuật khác hiện nay, việc ứng dụng khoa học, công nghệ vào thiết kế thi công là yêu cầu bắt buộc với việc thiết kế xây dựng cầu đường. Các phần mềm thiết kế, tính toán hoặc các công nghệ tự động hóa có thể giúp cho quá trình giải quyết công việc của KS cầu đường đơn giản và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, không phải ai cũng có điều kiện học hỏi và nắm bắt kịp thời, đặc biệt là với những người có kinh nghiệm làm việc lâu năm thì đây có thể là một sự thay đổi lớn. Bên cạnh đó, các công nghệ mới thường có chi phí khá cao, đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn, liên quan tới trang thiết bị cũng như đào tạo. Nhìn chung, việc triển khai và áp dụng công nghệ mới phụ thuộc rất nhiều vào ngân sách đầu tư và yếu tố con người.
Từ đó có thể thấy rằng, với kỹ thuật xây dựng cầu tại Việt Nam hiện nay và đối với bối cảnh chung của ngành xây dựng Việt Nam, việc tạo nên một cây cầu đẹp không phải là xây dựng nên một cây cầu hoành tráng mà nó phải là một cây cầu phù hợp với điều kiện, hoàn thành và bối cảnh xây dựng nó.
Cầu là công trình đặc biệt trong đô thị – phải kết hợp giữa mỹ thuật và kỹ thuật
Vấn đề pháp lý
Công tác thiết kế, xây dựng cầu đường đô thị phải đảm bảo những yêu cầu theo TCVN 11823-2:2017: Tiêu chuẩn Quốc gia về thiết kế cầu đường bộ. Trong bộ TCVN này tập trung vào các yếu tố an toàn về giao thông, Bảo vệ cho người sử dụng, bảo vệ cho kết cấu cầu, đồng thời đảm bảo các yếu tố về tỷ lệ trong thiết kế.
Từ đó có thể thấy đối với những công trình công cộng trong đô thị, bên cạnh những yêu tố cần thiết được coi trọng là việc thiết kế, tạo dựng các công trình cầu giao thông như tác phẩm kiến trúc, cảnh quan – dấu ấn đô thị, thì yếu tố về an toàn, chức năng sử dụng, tính bền vững cho công trình luôn luôn giữ một vai trò quan trọng không hề kém cạnh.
Tư duy thiết kế
Một cây cầu được xây dựng thành công phải xét đầy đủ 4 tiêu chí: Vững vàng, đúng chức năng, tiết kiệm và tao nhã. Giải quyết hài hòa 4 tiêu chí này, trong đó có tiêu chí tao nhã thì việc xây dựng cầu không chỉ là một kỹ thuật mà còn là một nghệ thuật.
- Vững vàng: An toàn đối với con người trong quá trình sử dụng là điều kiện tiên quyết được đặt lên hàng đầu. Một công trình không an toàn đối với con người thì không thể tồn tại được.
- Đúng chức năng: Đây là điều kiện cốt yếu, là mục đích của việc xây dựng. Chúng ta xây cầu là để phục vụ giao thông đi lại thuận tiện chứ không phải để đủ số lượng hay để trang trí. Từ đó, chúng ta mới xét tới bề rộng mặt cầu đủ đảm bảo số làn xe và đường lên xuống thích hợp cho từng loại phương tiện. Tùy điều kiện tại chỗ (địa hình, địa chất, thủy văn…) và các yêu cầu khác như vấn đề thông thuyền, chiều cao tối đa, điều kiện và khả năng thi công… để xác định chiều dài nhịp và kết cấu thích hợp cho từng đoạn cầu, tạo nên hình dáng chiếc cầu (có 4 hình dạng kết cấu chịu lực cơ bản: Dầm, vòm, dây văng, dây võng), vì vậy mới có câu “hình dạng đi theo chức năng” (form follows function).
- Tiết kiệm: Thuộc phạm trù kinh tế cũng và cũng là yếu tố quyết định. Một cây cầu được xây không phải là bằng mọi giá mà phải với chi phí hợp lý và trong khả năng cho phép. Chi phí ở đây là chi phí toàn vòng đời của công trình, bao gồm: Chi phí xây dựng, chi phí sử dụng, chi phí bảo trì, chi phí xét tới yếu tố mỹ quan…, có thể phải chi thêm “dăm, bảy”% thì vẫn nằm trong khoảng chấp nhận được. Với các cây cầu mang tính cách tiêu biểu cho địa phương, chi phí phụ thêm có thể cao hơn nhưng không thể quá cao, nếu cao đến mức thêm tới hàng chục % thì phải cân nhắc vì chi phí bảo dưỡng, bảo trì mà khi thiết kế cũng phải xét tới. Với những chiếc cầu thông thường, một chiếc cầu dài nhiều cây số rất lớn, số tiền dôi ra đó dùng vào việc xây dựng biết bao công trình phải làm thì “đẹp hơn”, tạo cái đẹp của toàn vùng, toàn địa phương và lan tỏa.
- Tao nhã: Thuộc phạm trù thẩm mỹ và ở đây vẻ đẹp phải là tự nhiên, đơn giản, độc đáo nhưng khả thi và hài hòa với môi trường tại chỗ, có tỷ lệ cân bằng thanh nhã tạo cho công chúng ấn tượng, thuận mắt từ nhiều góc nhìn (nhìn khi đi trên cầu, nhìn từ dưới lên, trên xuống, từ hai bờ…) chứ không đơn giản chỉ nhìn trên mô hình. Trang trí khiên cưỡng không xét tới yếu tố truyền lực chỉ tạo ra ấn tượng phản cảm trong khi chiếu sáng mỹ thuật toàn cầu có thể tạo ấn tượng hiệu quả.
Kinh nghiệm thực tiễn rút ra từ những cây cầu được coi là biểu tượng
Chúng ta đều biết cầu Long Biên, một tượng đài của kỷ nguyên ở châu Á. Ít ai biết rằng, để có thể xây dựng được cầu Long Biên, Paul Doumer (1857-1932) – Toàn quyền Đông Dương lúc bấy giờ đã vấp phải rất nhiều ý kiến cho rằng đây là một ý tưởng điên rồ và không thể thực hiện được. Nhiều người còn đả kích, châm biếm ý tưởng đó: “Đặt một cây cầu ngang sông Hồng à? Thật là điên rồ! Thật y như muốn chồng lên núi để lên trời”. Bỏ ngoài tai những lời đả kích, phê phán, chế giễu của dư luận, Paul Doumer vẫn quyết định xây cầu.
Năm 1903, với 19 nhịp, dài 1.682m, cao 13,5m Cầu Long Biên là một trong bốn cây cầu thép dài nhất châu Á, nhưng cầu Long Biên còn nổi bật hơn thế bởi dáng vẻ tao nhã và ngôn ngữ tạo hình hào hoa. Những nhịp cầu bám sát biểu đồ mô men dầm liên tục tạo nên hiệu ứng thị giác sinh động với nhịp điệu uyển chuyển. Cho đến nay – cầu Long Biên vẫn là cây cầu thép đẹp nhất trong khu vực bởi sự hài hoà, nhịp nhàng trong kết cấu của nó.
Cầu Long Biên là minh chứng cho kết cấu mới là thứ tạo nên vẻ đẹp của những cây cầu.
Những góc nhìn đa chiều và khách quan
Cần phải tôn trọng ý kiến các chuyên gia
Về tính kiến tạo, kiến trúc đặc biệt gần với âm nhạc, bất cứ một sự mô phỏng “lộ liễu” nào trong kiến trúc cũng đều bị đánh giá thấp. Oscar Wilde Từng nói: “Art only begins where imitation ends” (Nghệ thuật chỉ bắt đầu ở nơi sự mô phỏng kết thúc).
Thế nhưng chúng ta phải hiểu rõ được thế nào là mô phỏng và thế nào là cùng một loại mã gen?
Những yếu tố để xây dựng thành công một cây cầu phải xét trên nhiều góc độ, từ chức năng, kinh tế, phương pháp xây dựng, kết cấu cho tới điều kiện tự nhiên,… Các dạng kết cấu phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay không nhiều và hơn hết, cùng chức năng, tài chính, cùng phương pháp, điều kiện tự nhiên thì việc có cùng lựa chọn dạng kết cấu sẽ dễ gây lầm tưởng cho những người không có chuyên môn là kiến trúc “na ná” giống nhau.
Giống như di tích và di sản, di tích là những thực thể nguyên gốc duy nhất, không thể tái tạo mà chỉ có thể duy tu, bảo tồn nguyên trạng hình hài và giá trị vốn có, thì di sản kiến trúc là những đơn nguyên hoặc quần thể công trình được tạo nên bằng cách tiếp tục không lai tạp nguồn ADN cũ của nó, là phiên bản thứ “N” của di tích.
Và những cây cầu cũng như thế
Chúng ta không nên so sánh công trình cầu với công trình cảnh quan đô thị thông thường bởi nó là công trình đặc biệt, phụ thuộc nhiều vào giải pháp kết cấu hơn là trang trí mỹ thuật.
Chúng ta nên lắng nghe giới chuyên môn phân tích – Vì, nếu chỉ nhìn dưới góc độ “đồ hoạ” “hình khối mỹ thuật đơn thuần” sẽ dễ có những quy kết thiếu căn cứ khoa học kiểu “hình tròn” nó giống “hình tròn”.
Nghệ thuật cầu là như vậy thì ai là người thích hợp nghiên cứu xây dựng lựa chọn phương án đảm bảo đủ 4 tiêu chí nói trên, là KTS hay KS? Đương nhiên phải là kỹ sư cầu, là người am hiểu sâu về kỹ thuật xây dựng cầu có bổ sung thêm những kiến thức về mỹ học công trình cầu (bridge aesthetics) để đưa cái đẹp vào ngay bước xây dựng phương án.
Trên mạng Internet, hiện không thiếu các tài liệu lý thuyết và cả các bản chỉ dẫn thực hành (bridge aesthetics guidelines). Các KTS rất am hiểu và đi sâu vào nghệ thuật xây dựng nhà cửa, dinh thự, khu đô thị, tượng đài… nhưng không có am hiểu sâu về kỹ thuật xây dựng cầu nên không thích hợp để lựa chọn ra các phương án cầu có xét đầy đủ tới 4 tiêu chí của nghệ thuật công trình cầu.
Nếu họ cũng am hiểu các vấn đề đó thì họ cũng đã là kỹ sư cầu. Nghề nào làm đúng chuyên môn nghề đó sẽ đạt hiệu quả cao.
Chính vì thế, có thể nói: Kiến trúc là ngành vô cùng phức tạp, phải kết hợp giữa kỹ thuật và mỹ thuật, người học không chỉ phải đảm bảo độ thẩm mỹ của công trình mình thiết kế mà còn phải đảm bảo công trình của mình đúng kỹ thuật để không xảy ra những sự cố đáng tiếc trong quá trình vận hành công trình. Từ đó, có thể thấy rằng đối với các cuộc thi về kiến trúc, đặc biệt là đối với các thể loại công trình có yếu tố đặc sử dụng đặc biệt như công trình cầu đường đô thị, cần phải có những thể chế quy định đặc biệt.
Cụ thể, đối với các cuộc thi nên đề cao tiêu chí kỹ thuật (khả thi về chi phí xây dựng: loại kết cấu, biện pháp thi công…) đánh giá ở vòng kỹ thuật, tiếp đến thì mới đánh giá phần kiến trúc – tránh việc các phương án được đưa ra đột phá kiến trúc nhưng quá đắt đỏ, không phù hợp với bối cảnh cuộc thi.
Bên cạnh đó, thành phần Hội đồng giám khảo các cuộc thi thiết kế kiến trúc cầu không nên chỉ là KTS, quy hoạch chung chung mà là các chuyên gia chuyên ngành liên quan, kỹ sư công nghệ cầu đường, thậm chí còn là sự kết hợp của các nhà điêu khắc, họa sỹ để vừa tạo dựng không gian, kiến trúc vừa đảm bảo kết cấu, công nghệ tương thích, hiện đại, khả thi.
Đề xuất một số giải pháp thiết kế cầu đô thị phù hợp với bối cảnh đô thị Hà Nội
Cầu làm nhiệm vụ liên kết địa bàn, kết nối giao thông. Vì vậy cầu vượt sông cần lưu ý để tạo cảnh quan, dấu ấn kiến trúc hai đầu cầu. Trong thiết kế cầu cũng cần được xem xét dến các yếu tố: Lưu lượng giao thông khu vực; không gian xung quanh khu vực; độ cao hạng mục cầu, số lượng tầng cầu; kiến trúc, đặc trưng khu vực…
Về giao thông
Tổng quan: Phải nhanh chóng hoàn thiện để phê duyệt Quy hoạch hệ thống giao thông Hà Nội, trong đó xác định hệ thống các cây cầu vượt sông, cầu dẫn, các điểm nút kết nối cầu với tuyến đường giao thông, các nút giao thông trọng điểm, khác cốt để chuẩn bị thiết kế kiến trúc cầu đô thị theo hướng kết nối hài hòa về tỷ xích cũng như cảnh quan.
Xác định các khu vực trọng điểm để tập trung nguồn lực đầu tư các khu vực ưu tiên, xác định các khu vực cần quan tâm về kiến trúc cảnh quan, hình ảnh các cây cầu. Phân cấp đầu tư xây dựng tùy theo cấp độ trung ương, thành phố và các chính quyền địa phương để huy động mọi nguồn lực ngân sách, xã hội hóa trong công tác xây dựng cầu, giải quyết nhu cầu giao thông đô thị.
Cụ thể: Yêu cầu về độ dốc, độ nghiêng của các đường cua, đường dẫn đối với mọi loại hình phương tiện quy định sử dụng trên cầu để khắc phục việc nghiêng đổ các xe tải toa dài, xe bus. Khi nghiên cứu các khu vực đầu cầu, ngoài việc tổ chức các biển dẫn, biển báo, các vườn hoa cũng cần lưu ý về hướng tuyến, dường dẫn để việc bố trí biểu tượng cầu được quan sát từ xa và không có màu sắc, vật liệu chói lóa làm ảnh hưởng đến tầm nhìn, an toàn của người và phương tiện tham gia giao thông.
Về kiến trúc
Thường thì các cầu vượt sông được lưu tâm hơn với việc bố trí cảnh quan, biểu tượng cầu. Nhưng trong thiết kế cũng cần nghiên cứu kết hợp cả không gian sử dụng dành cho cộng đồng dưới gầm cầu, tạo nên một tiểu cảnh hoàn chỉnh, đồng bộ, tương ứng với cầu, các cầu vượt sông có thể bố trí các dụng cụ thể thao để người dân tham gia thể dục thể thao dọc hai bờ sông sử dụng bất kể khí hậu, mưa nắng.
Đặc biệt, cầu trong đô thị với cốt cao độ cao hơn cốt chung của khu vực nên yêu cầu về thẩm mỹ, kiến trúc phải được đặt ra trong thiết kế cầu trong đô thị, nhất là các cầu trong các khu vực có tầm nhìn lớn, dễ dàng cảm nhận thụ cảm thẩm mỹ.
Với tính chất đặc thù tại Thủ đô, cầu vượt sông tại Hà Nội cần đáp ứng các nguyên tắc sáng tác sau:
- Thể hiện được tính văn hóa, tiêu biểu, đại diện ở tầm vóc Thủ đô;
- Kiến trúc hiện đại, đánh dấu được thời đại xây dựng, kể cả kiểu dáng, công nghệ, vật liệu, chiếu sáng, nhưng không nên sử dụng quá nhiều màu sắc của vật liệu, đèn chiếu sáng làm giảm sự tập trung khi điều khiển phương tiện lưu thông trên cầu. Hình thức có thể là các hình tượng thể hiện khát vọng vươn lên, độc lập tự cường, nghiên cứu khu vực kết hợp cả kiến trúc và điêu khắc những hình tượng giao thoa giữa kiến trúc truyền thống Việt Nam và vật liệu hiện đại;
- Không gian: Tỷ lệ vừa phải, hài hòa với cảnh quan tự nhiên và nhân tạo hai bên bờ sông đặc biệt là tại các vị trí: khi đấu nối tiếp cận với các khu vực đặc thù của đô thị lịch sử: khu phố cổ, khu phố cũ (cầu Trần Hưng Đạo), cảnh quan lớn hồ Tây (cầu Tứ Liên). Không gian khu vực này cần nghiên cứu tạo thành điểm nhấn, có thể là lớn nhất, cao nhất nhưng là rõ nét nhất;
- Tính toán, cân nhắc khoảng lưu không phía dưới cầu cũng như khoảng tĩnh không phía trên cầu để vừa đảm bảo việc lưu thông giao thông thủy thống nhất toàn tuyền đồng thời sáng tạo kiến trúc trong phạm vi quy định của tĩnh không, phễu bay;
Lưu ý cốt cao độ từ mặt nước lên đến đê chênh nhau 5-7m tùy theo mùa nước, các khu dân cư ngoài đê đã xây dựng để kiến trúc cầu tại các khu vực này không gây đột biến về hình thức hay độ cao, làm lộn xộn thêm không gian chung.
TS.KTS Nguyễn Việt Huy
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 7-2024)
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Phúc Trí (2022). – “Bàn về nghệ thuật cầu”;
2. Tống Trần Tùng (2017) – “72 năm phát triển của ngành xây dựng cầu Việt Nam”;
3. Nguyễn Phú Đức (2021) – “Điều kiện cần và đủ khi Xây dựng cầu trong đô thị”;
4. Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11823-2:2017 – Thiết kế cầu đường bộ – Phần 2
from Tạp chí Kiến trúc – Hội Kiến trúc sư Việt Nam https://ift.tt/cJGLOlE
Blog phát triển bởi https://tuvankientrucnha.blogspot.com/
Tìm kiếm đơn vị chuyên xây dựng công trình nhà ở Hà Nội https://thoxay.vn//
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét