Siêu cầu dài nhất thế giới, vượt cả quãng đường Hà Nội – Hạ Long: Huy động 10.000 người dựng trong 3 năm, sử dụng hơn 4.500 dầm bê tông nặng tới 900 tấn

Nằm tại tỉnh Giang Tô, miền Đông Trung Quốc, cầu Đan Dương – Côn Sơn (Danyang–Kunshan Grand Bridge) là một trong những công trình hạ tầng có quy mô đặc biệt nhất thế giới. Cây cầu được xây dựng nhằm đưa tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh – Thượng Hải vượt qua vùng địa hình phức tạp thuộc đồng bằng sông Dương Tử.

Theo Guinness World Records, cầu Đan Dương – Côn Sơn dài 164 km và được công nhận là cây cầu dài nhất thế giới vào tháng 6/2011. Với quy mô này, cây cầu dài hơn quãng đường từ trung tâm Hà Nội đến TP. Hạ Long, đồng thời gấp hơn 4 lần cầu vượt biển vịnh Giao Châu – một công trình nổi tiếng khác của Trung Quốc.

Cầu chạy qua khu vực phía nam sông Dương Tử, men theo các thành phố Đan Dương, Thường Châu, Vô Tích, Tô Châu và Côn Sơn. Địa hình trên tuyến trải rộng từ ruộng lúa, vùng đất thấp đến sông, hồ, kênh đào và những khu vực đô thị đông dân.

Một trong những đoạn đáng chú ý nhất của công trình dài khoảng 9 km, bắc qua hồ Dương Trừng tại Tô Châu. Nền đất yếu cùng hệ thống mặt nước đan xen tại đây đặt ra yêu cầu cao đối với công tác xử lý móng, kiểm soát độ lún và bảo đảm sự ổn định của đường ray khi tàu cao tốc vận hành.

Khác với những cây cầu dây văng có tháp cao và nhịp chính lớn, Đan Dương – Côn Sơn về cơ bản là một hệ thống cầu cạn liên tục, gồm hàng nghìn nhịp bê tông nối tiếp nhau. Thiết kế này giúp tuyến đường duy trì cao độ ổn định, đồng thời hạn chế giao cắt với đường bộ, sông ngòi và các khu dân cư phía dưới.

Thách thức của dự án không chỉ đến từ chiều dài kỷ lục mà còn nằm ở điều kiện địa chất đặc thù của đồng bằng sông Dương Tử. Khu vực này có nhiều lớp đất bồi tích, nền đất mềm, mực nước ngầm cao và mạng lưới kênh rạch dày đặc. Trong khi đó, kết cấu cầu phải thường xuyên chịu tải trọng động từ các đoàn tàu cao tốc và duy trì độ lún ở mức rất thấp trong suốt quá trình khai thác.

Để giải quyết bài toán này, công trình sử dụng hệ thống móng cọc bê tông quy mô lớn, đưa tải trọng xuống những lớp đất ổn định hơn. Phần kết cấu phía trên chủ yếu gồm dầm bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực, đặt trên hệ thống trụ được bố trí liên tục dọc tuyến.

Các nhịp cầu được tiêu chuẩn hóa, tạo điều kiện sản xuất cấu kiện theo phương thức công nghiệp. Sau khi được đúc và kiểm tra tại các cơ sở chuyên biệt, những khối dầm có trọng lượng lớn được vận chuyển đến công trường, nâng lên trụ rồi liên kết thành hệ thống cầu cạn kéo dài gần 165 km.

Riêng đoạn vượt hồ Dương Trừng phải đáp ứng thêm các yêu cầu khắt khe về thi công trên mặt nước, kiểm soát lún và bảo vệ môi trường. Một số tài liệu kỹ thuật và truyền thông quốc tế cho biết đoạn này được đỡ bởi khoảng 2.000 trụ, trong khi các khu vực còn lại sử dụng hàng nghìn cọc bê tông.

Công trình cũng được thiết kế để thích ứng với những điều kiện tự nhiên bất lợi như gió mạnh, bão và động đất. Đối với một cầu đường sắt cao tốc dài hàng trăm kilomet, khả năng kiểm soát biến dạng, dao động và chênh lệch độ lún giữa các nhịp là yếu tố quyết định mức độ an toàn khi vận hành.

Bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực là hai nhóm vật liệu chủ đạo của cầu Đan Dương – Côn Sơn. Bê tông được sử dụng cho móng, cọc, trụ và các khối dầm; trong khi thép dùng để gia cường kết cấu, chế tạo cốt thép, cáp dự ứng lực và những bộ phận liên kết.

Quá trình xây dựng cầu đã sử dụng khoảng hàng trăm nghìn tấn thép và 2,3–2,5 triệu m³ bê tông. Công trình còn sử dụng hơn 4.500 dầm hộp bê tông, mỗi dầm nặng khoảng 900 tấn, đưa tổng trọng lượng các cấu kiện này lên khoảng 4 triệu tấn.

Dự án được triển khai từ năm 2008, huy động khoảng 10.000 lao động và hoàn thành phần xây dựng vào năm 2010. Ngày 30/6/2011, cầu Đan Dương – Côn Sơn chính thức được đưa vào khai thác cùng tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh – Thượng Hải. Ước tính chi phí xây dựng riêng cây cầu vào khoảng 30 tỷ nhân dân tệ, tương đương 4,1 tỷ USD. 

Sau hơn một thập kỷ vận hành, tuyến Bắc Kinh – Thượng Hải đã trở thành một trong những tuyến đường sắt cao tốc có lưu lượng hành khách lớn và hiệu quả khai thác nổi bật tại Trung Quốc. Cầu Đan Dương – Côn Sơn là mắt xích quan trọng trên hành lang này, góp phần rút ngắn thời gian di chuyển, tăng cường kết nối giữa các đô thị và tạo động lực phát triển cho vùng đồng bằng sông Dương Tử.