Công nghệ Nhật Bản

Rất nhiều các công nghệ vượt trội của Nhật Bản đã được áp dụng trong các dự án ODA của Nhật Bản tại Việt Nam. Trong chuyên mục này, chúng tôi sẽ giới thiệu tới các bạn những công nghệ đã và đang hỗ trợ giải quyết các vấn đề phát triển của Việt Nam.

Bài 1. Thép chịu thời tiết cho công trình cầu
Tên dự án: Cải thiện cầu đường sắt Bắc Nam (giai đoạn I và III)
Thời gian: 2004~2016

"Thép Nhật" tại cầu đường sắt Bắc Nam

Cầu Chợ Thượng - cây cầu đường sắt đầu tiên tại Việt Nam sử dụng kết cấu bằng vật liệu thép chịu thời tiết chế tạo từ Nhật Bản sau 15 năm xây dựng vẫn đang bền bỉ cõng những chuyến tàu xuôi ngược mỗi ngày trên tuyến đường sắt Bắc Nam.

Tốt như "thép Nhật"

Ông Lê Kim Thành, Tổng giám đốc Ban quản lý dự án đường sắt (Bộ Giao thông vận tải, đơn vị được giao nhiệm vụ chủ đầu tư Dự án Nâng cao an toàn cầu đường sắt trên tuyến Hà Nội – Tp Hồ Chí Minh) đã nhận xét như vậy về chất lượng hiện hữu dầm thép cầu Chợ Thượng.

Trên thực tế, vị giám đốc này đã không quá lời xét trên tư cách là người đi mua sản phẩm cũng như vai trò là một kỹ sư cầu có thâm niên hàng chục năm lăn lộn trên các công trình xây dựng cầu vượt sông tại những vị trí có điều kiện thời tiết và thủy văn khắc nghiệt nhất Việt Nam.

Là cây cầu đầu tiên được chọn dùng thí điểm kết cấu thép chịu thời tiết do Tập đoàn Nippon Steel & Sumitomo Metal cung cấp, những hư hỏng do sự xâm hại của thời tiết đối với cầu Chợ Thượng - Hà Tĩnh (hoàn thành vào năm 1999) được các chuyên gia đầu ngành của Bộ Giao thông vận tải ghi nhận là không đáng kể.

Theo khảo sát của PGS.TS. Nguyễn Thị Tuyết Trinh, Trường Đại học Giao thông vận tải, sau 15 năm được đưa vào khai thác, hầu hết các vị trí liên kết của cầu Chợ Thượng có trạng thái gỉ thấp, mức độ gỉ "3","4","5".

"Đây là mức độ thể hiện thép có tính năng chống ăn mòn tốt. Mặt khác, lượng mất mát do bị ăn mòn sau 100 năm cho thép chịu thời tiết trong điều kiện môi trường khu vực cầu Chợ Thượng chỉ là là 0,298mm, thấp hơn rất nhiều so với Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ của Nhật Bản là 0,5 mm. Điều này cho thấy thép chịu thời tiết của cầu này đang có xu hướng ăn mòn theo độ ăn mòn cho phép của thép chịu thời tiết", PGS.TS. Nguyễn Thị Tuyết Trinh đánh giá.

Cần phải nói thêm rằng, không phải ngẫu nhiên mà kết cấu thép chịu thời tiết khi đó được cả chủ đầu tư và tư vấn chấp thuận đưa vào công trình Chợ Thượng như là công trình thí điểm mở đường cho công nghệ này vào Việt Nam.

Hồ sơ được lưu tại Ban quản lý dự án đường sắt cho thấy: cầu Chợ Thượng nằm ở huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh trên tuyến đường sắt Bắc Nam, cách Hà Nội khoảng 338km, cách bờ biển khoảng 25km.

Đây là khu vực thuộc vành đai nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp của miền Nam và miền Bắc, nên có các đặc điểm của khu vực khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam và mùa đông lạnh khô của miền Bắc. Hàm lượng muối trong không khí trong khu vực vào khoảng 0,04mg/dm2/ngày.

"Có thể nói, đây là một vị trí rất "nhạy cảm" đối với các công trình cầu vượt sông sử dụng kết cấu thép. Tuy nhiên, với những kết quả thực tế tại cầu Chợ Thượng đã khẳng định sự lựa chọn của chúng tôi là chính xác. Các bạn Nhật Bản đã đưa những kết cấu thép chịu thời tiết đạt tiêu chuẩn cao nhất vào công trình", ông Thành ghi nhận.

Đối với một lãnh đạo đơn vị quản lý dự án chuyên ngành như ông Thành, khi công trình có độ bền cao đồng nghĩa với chi phí, thời gian gián đoạn khai thác do hoạt động duy tu bảo dưỡng sẽ giảm đi – một thông số rất quan trọng đối với cầu đường sắt Bắc – Nam.

Thêm những "chấm son"

Được biết, từ những kinh nghiệm tại cầu Chợ Thượng, kết cấu thép chịu thời tiết do Tập đoàn Nippon Steel & Sumitomo Metal cung cấp đã xuất hiện tại 43/44 cầu đường sắt thuộc Dự án nâng cao an toàn cầu đường sắt trên tuyến Hà Nội – Tp Hồ Chí Minh (giai đoạn III).

Tuy nhiên, khác với cầu Chợ Thượng, tại 43 cầu ở giai đoạn III, kết cấu thép chịu thời tiết chỉ được sử dụng cho phần phía dưới của kết cấu nhịp cầu.

Theo Tập đoàn Nippon Steel & Sumitomo Metal, chủ đầu tư muốn sơn phần phía trên cầu, do đó sử dụng thép thông thường có sơn. Phần dưới cầu gặp khó khăn trong việc bảo trì nên được ưu tiên sử dụng thép chịu thời tiết.

Được biết, "thép chịu thời tiết dùng cho cầu" cũng giống thép thông thường, sau 1 thời gian sẽ bị gỉ, tuy nhiên, nhờ vào hoạt động của thành phần hợp kim, lớp gỉ bảo vệ vững chắc sẽ được hình thành trên bề mặt, giúp kiềm chế quá trình gỉ sau đó. Công nghệ này vốn được phát triển tại Mỹ, song Nhật Bản đã phát triển vật liệu làm giảm giá thành, chính vì thế sản phẩm "thép chịu thời tiết dùng cho cầu" sử dụng công nghệ này của Nhật Bản đã được sử dụng ở Indonesia, Phi-líp-pin và Việt Nam.

Mặt khác, Chính phủ Việt Nam yêu cầu các công trình cầu cần được bảo trì thích hợp sau khi xây dựng xong dù không còn lo ngại về an toàn. Về điểm này, "thép chịu thời tiết dùng cho cầu" có tuổi thọ lớn, làm giảm các chi phí liên quan đến bảo trì.

"Chúng tôi rất hi vọng công nghệ này sẽ được áp dụng cho các công trình cầu khác trong thời gian tới", đại diện Tập đoàn Nippon Steel & Sumitomo Metal mong muốn.

Theo đánh giá của Bộ Giao thông - Vận tải, cho tới thời điểm này, các dự án thay thế cầu đường sắt sử dụng vốn vay ODA Nhật Bản vẫn là chương trình đầu tư lớn nhất, bài bản và kiên trì nhất trong lĩnh vực hạ tầng đường sắt Việt Nam.

Cho đến thời điểm này khi bài viết được thực hiện, Dự án "Nâng cao an toàn cầu đường sắt trên tuyến Hà Nội – TP.Hồ Chí Minh" giai đoạn III đã cơ bản về đích, vượt trước tiến độ 8 tháng trong sự hân hoan của các nhà thầu, chủ đầu tư và hành khách đi tàu.

Sau khi đưa các công trình vào khai thác, Dự án góp phần nâng cao an toàn chạy tàu của ngành đường sắt, nâng cao tải trọng và tốc độ chạy tàu (tốc độ thiết kế 120km/h cho tàu khách, 80km/h cho tàu hàng) và rút ngắn hành trình các đoàn tàu trên tuyến. Đồng thời, một số nút giao đồng mức cũng được xoá bỏ, đảm bảo an toàn trong quá trình đi lại hai bên đường sắt của người dân địa phương.

Bên cạnh đó, các Nhà thầu Việt Nam đã có cơ hội hợp tác, học hỏi kinh nghiệm quản lý và công nghệ thi công của các Nhà thầu Nhật Bản, đồng thời tạo mối quan hệ lâu dài và mở ra cơ hội hợp tác cho các dự án khác trong tương lai.

"Ngoài vốn vay, chúng tôi được các bạn Nhật Bản chuyển giao nhiều công nghệ thi công cầu đường sắt hiện đại và biện pháp tổ chức thi công khoa học, bài bản mà kết cấu thép chịu thời tiết là một ví dụ", ông Phan Quốc Hiếu, Phó cục trưởng Cục quản lý xây dựng và chất lượng công trình giao thông (nguyên Tổng giám đốc Tổng công ty Xây dựng Thăng Long, đối tác nội tại Gói thầu CP2) chia sẻ.

Đó thực sự là những dấu son thắm tình hữu nghị Việt - Nhật in đậm trên tuyến đường sắt Bắc - Nam trong suốt 20 năm qua.

Các thông tin chi tiết hơn có thể xem tại trang web của Tập đoàn Nippon Steel và Sumitomo Metal:

Tài liệu tham khảo: Hướng dẫn sử dụng thép chịu thời tiết cho công trình cầu ở Việt Nam, NXB. Khoa học Công nghệ, 2012.

Bài báo tham khảo: Phân tích đánh gia trạng thái ăn mòn thép chịu thời tiết tại các vị trí liên kết của cầu Chợ Thượng (Link: http://www.tapchigiaothong.vn/phan-tich-danh-gia-trang-thai-an-mon-thep-chiu-thoi-tiet-tai-cac-vi-tri-lien-ket-cua-cau-cho-thuong-d17608.html)