Trung Quốc lập kỳ tích cứu dự án xuyên sông Dương Tử

Một dự án hạ tầng tưởng chừng phải khai tử đã trở thành dấu mốc mới của kỹ thuật xây dựng hiện đại, khi Trung Quốc thực hiện thành công cuộc “hội ngộ” chưa từng có giữa hai cỗ máy đào hầm khổng lồ dưới lòng sông Dương Tử với sai số thẳng đứng chỉ 2mm.

Kỳ tích kỹ thuật này diễn ra trong dự án hầm vượt sông Dương Tử Giang Âm - Tĩnh Giang (Giangyin - Jingjiang), dài 6,4km, tại tỉnh Giang Tô. Đây là tuyến hầm đường bộ tiêu chuẩn cao, thiết kế 2 ống hầm, mỗi ống 6 làn xe, kết nối 2 khu công nghiệp lớn ở 2 bờ sông lớn nhất Trung Quốc.

Tháng 2.2023, khi công trình đã thi công được hơn nửa chặng, một sự cố bất ngờ xảy ra ở độ sâu 54m dưới lòng sông. Một máy đào hầm khiên (Shield Tunnelling Machine - STM), đường kính lên tới 16m, bất ngờ dừng hoạt động hoàn toàn. Không thể sửa chữa, không thể kéo lùi, cỗ máy trị giá khoảng 50 triệu USD bị “chôn sống” ngay dưới tuyến hàng hải chính của sông Dương Tử.

Nếu bỏ dở, dự án có nguy cơ trở thành một trong những thất bại hạ tầng lớn nhất của Trung Quốc trong thập niên qua.

Thay vì chấp nhận tổn thất, các kỹ sư Trung Quốc chọn một phương án chưa từng có tiền lệ: Đưa một máy đào hầm thứ hai từ bờ đối diện tiến vào lòng đất để “giải cứu” cỗ máy bị mắc kẹt, bằng cách ghép nối trực tiếp hai STM dưới đáy sông.

Sau nhiều cuộc thảo luận với sự tham gia của các thành viên Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc, kế hoạch táo bạo được thông qua. Để đảm bảo an toàn cho điểm tiếp giáp, nhóm kỹ thuật sử dụng công nghệ đóng băng nền đất nhân tạo, tạo một “bức tường băng” dày gần 4m, với nhiệt độ trung bình âm 13 độ C, bao trùm toàn bộ khu vực hợp long.

Thách thức lớn nhất, theo kỹ sư Diêu Trạm Hồ của Tập đoàn Xây dựng Đường bộ số 1 Trung Quốc, là điều khiển máy đào thứ hai di chuyển chính xác trong điều kiện địa chất cực kỳ phức tạp.

Sáu tháng sau sự cố, máy STM thứ hai bắt đầu hành trình từ bờ đối diện. Một hệ thống dẫn hướng thời gian thực được phát triển riêng cho nhiệm vụ này, kết hợp camera, cảm biến và các thiết bị trắc địa chính xác cao, cho phép theo dõi liên tục vị trí, hướng và sai lệch của máy đào trong lòng đất.

Ngày 21.7 năm ngoái, hai cỗ máy khổng lồ đã gặp nhau chính xác dưới đáy sông Dương Tử. Kết quả vượt xa mọi kỳ vọng: Độ lệch ngang bằng 0, độ lệch đứng chỉ 2mm, thấp hơn rất nhiều so với ngưỡng cho phép 10cm theo thiết kế.

Nhưng đó mới chỉ là bước đầu. Giai đoạn tiếp theo là cố định và gia cố điểm nối trong điều kiện đất cát bão hòa nước. Nhóm kỹ sư áp dụng phương án “bơm vữa trước, đóng băng sau”, khoan 363 ống từ bên trong 2 máy đào để gia cố nền đất, trước khi tạo lớp đất đóng băng bảo vệ.

Công đoạn cuối cùng tháo dỡ 2 STM còn gian nan hơn. Do bị mắc kẹt đối đầu, mỗi máy phải được cắt thành khoảng 2.000 bộ phận, mỗi bộ phận nặng gần 1 tấn. Toàn bộ quá trình được thực hiện thủ công để tránh phá vỡ cân bằng nhiệt của lớp băng bảo vệ.

Đến cuối tháng 11, đoạn hầm hợp long dưới sông được hoàn thiện, đánh dấu việc hoàn thành kết cấu chính của toàn tuyến sau 5 năm xây dựng.

Dự kiến đưa vào khai thác từ giữa năm nay, hầm Giang Âm - Tĩnh Giang sẽ là hầm đường bộ có đường kính lớn nhất Trung Quốc và có khả năng chịu áp lực nước cao nhất.