Về sự cố sập đà giáo thi công nhịp biên của cầu chính Cần Thơ

1. Vị trí xẩy ra sự cố

Hình 1

Cầu chính Cần Thơ có chiều dài tổng cộng 2750m chiều rộng 26m gồm có 2 phần: cầu dẫn ở phía bờ bắc (phía thành phố Hồ Chí Minh) dài 520m dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn Super T; cầu dẫn bờ namdầm Super - T dài 880m; cầu qua nhánh dòng phụ (bờ phía thành phố Cần Thơ) là cầu bê tông dự ứng lực đúc hẫng dài 340m. Chiều dài phần cầu dây văng 1010m bao gồm nhịp chính 550m và các nhịp biên là40m + 40m + 150m đối xứng qua điểm tim giữa cầu ( xem trên hình vẽ 1). Phương pháp thi công được nhà thầu thực hiện cho phần cầu chính là đúc hẫng từ hai trụ tháp đối xứng ra hai bên, phần đầudầm nhịp biên 40m + 40m (gọi là nhịp neo) thi công đổ tại chỗ trên đà giáo sau đó đổ các khối nối hợp long tại 3 vị trí giữa nhịp và 2 nhịp biên. Phần nhịp biên ở bờ bắc giữa các trụ P13-P15 nằm trêncạn ( xem hình1).

Hình 2

Bê tông dầm hộp tại vị trí nhịp biên đổ tại chỗ được chia theo bản đáy và bản mặt hộp thành 14 phân khối ( bản đáy chia thành 5 đốt, bản mặt hộp chia thành 9 đốt) để đổ bê tông theonguyên tắc phân đoạn sao cho có thể khử được các ảnh hưởng của biến dạng của hệ đà giáo ( xem hình 2). Chiều ngày 25 tháng 9 năm 2007 đổ bê tông xong đốt thứ 6 của bản mặt hộp ở vị trí trênđỉnh trụ hộp số 14 của nhịp biên ( đợt đổ bê tông thứ 11). Sáng ngày 26 tháng 9 năm 2007, vào lúc 7 giờ 55 phút, khoảng 17 tiếng đồng hồ sau khi đổ xong đợt bê tông thứ 11 thì xẩy ra thảm hoạsập toàn bộ hệ đà giáo dài khoảng 88m trong phạm vi từ trụ P13 đến P15. Sự cố này là sự cố sập đà giáo chứ không phải sập cầu. Tại thời điểm xảy ra thảm hoạ, nhịp biên trong phạm vi trụ P13 đến 14còn 8m chưa được đổ bê tông phần bản mặt hộp; nhịp biên trong phạm vi trụ P14 - P15 và phần hẫng bên ngoài trụ P15 còn 24m phần mặt hộp chưa đổ bê tông; các bó thép dự ứng lực dọc chưa được căng kéo.

2. Mô tả hệ đà giáo

Đà giáo gồm 3 bộ phận: - dàn đỡ ngang tại điểm kê trên trụ (ký hiệu TRUSS - 01C trên hình số 3). Dàn này liên kết vào các điểm kê trên trụ tạm và các trụ chính P13, P14, P15.

- Hệ xà dọc là các dàn có khẩu độ 20m gồm 10 phiến ghép thành 5 cặp tạo thành các dàn không gian hoàn chỉnh. Đây là các kết cấu dàn chế tạo theo mô đun có thể sử dụng đa chức năng (ký hiệu 17 STR - 1).

Hình 3

- Trụ tạm đặt ở giữa các trụ P13, P14, P15, thân trụ là kết cấu thép chế tạo theo mô đun. Các trụ tạm có 2 thân theo phương ngang cầu ( xem hình 3). Các thân trụ tạm bố trí trên nền 2bệ cọc, mỗi bệ có 14 cọc bê tông cốt thép 30 x 30 dài 36m; mũi cọc đặt trên nền cát mịn, chặt vừa. Người thiết kế đã dựa vào các số liệu thử cọc động trên trụ cầu dẫn cũng như tại vị trí trụ tạm đểhoạch định các kích thước.

Phía trên hệ đà giáo là hệ thanh chống đỡ tháo lắp ván khuôn.

3. Một số nhận xét ban đầu

Quan sát hiện trường các khối đổ nát còn lại, có thể hình dung về một kịch bản của sự phá hoại như sau (đây là một giả thiết): đầu tiên trụ tạm trụ giữa P13 - P14 mất vai trò là một điểm kêlàm cho phần dầm bê tông đã đổ bị gãy tại điểm giữa nhịp P13 - P14 và rơi xuống, một đầu đâm xuống đất kéo đứt đoạn dầm nhịp P14 - P15 tại vị trí cách trụ P14 khoảng 3m tại vị trí các mối nối cốtthép (đoạn này chỉ đổ bê tông bản đáy) làm cho sập luôn trụ tạm ở giữa trụ P14 - P15. Khi đoạn dầm đầu tiên rơi, đầu phía trên va vào phía đỉnh trụ P14 tạo ra một lực ngang 200 tấn (đoạn dầm này nặngkhoảng 1100 T) làm nứt thân trụ P14 tại vị trí tiếp giáp với đỉnh bệ cọc cho nên gây ra chuyển vị trên đỉnh trụ P14 tới 90cm. Hiện nay uỷ ban điều tra nhà nước cũng như tổ chức chuyên ngành của BộGiao thông vận tải đang tiến hành điều tra nguyên nhân. Nếu cần đến số liệu điều tra địa chất thì nhanh nhất phải 50 ngày từ sau khi bắt đầu khoan mới có thể có được số liệu. Vì có những mẫu thínghiệm cần thời gian khoảng 30 ngày. Đây là một tai nạn nghề nghiệp, công tác tìm kiếm nguyên nhân cần được tiến hành nghiên cứu một cách khoa học để có được các kiến thức kỹ thuật quý báu.

Nguồn: Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 10/2007, tr. 06.