Làm đường cao tốc chịu lực bằng cọc bê tông ly tâm V+: Thế giới quá quen, vì sao Việt Nam còn hạn chế?

Một tai nạn rất đáng lo ngại và cũng đáng trách đối với người cố tình liều mạng vi phạm luật giao thông đã xảy ra ngày 10/3 tại Km 58 cao tốc đoạn Cam Lộ- La Sơn nối tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế đã khiến Quốc hội phải tổ chức cả một đoàn giám sát chuyên đề vào kiểm tra. Hơn nữa, đoàn giám sát do một Phó Chủ tịch Quốc hội làm trưởng đoàn. Điều này đã đủ để hiểu, sự bất cập của mô hình "cao tốc 2 làn đường" không giống ai, hiện đang có đầy hiểm nguy rình rập của Việt Nam. Đây là vấn đề cần phải khắc phục ở nhiều mặt. Nhưng khắc phục ra sao khi ngân sách nhà nước dành cho đầu tư hạ tầng giao thông đã eo hẹp và nguyên liệu thi công, nhất là cát đã trở nên nan giải vì thiếu trầm trọng. Các công nghệ tạm gọi là "mới" với Việt Nam, liệu có thể góp phần khắc phục phần nào sự hạn chế nói trên?

Nan giải tài nguyên cát trong xây dựng hạ tầng giao thông

Cả nước hiện có cả chục dự án lớn trong cả trăm dự án làm đường giao thông. Vừa qua, ngân sách quốc gia được tập trung cho làm hạ tầng giao thông lớn chưa từng có, thế nhưng hầu hết các dự án này đều gặp khó khăn về cát nền.

Thông tin cụ thể hơn từ một trong nhiều dự án gặp nan giải. Đó là dự án đầu tư xây dựng các công trình giao thông TP.HCM. Trưởng ban dự án này cho biết, trong năm nay, Vành đai 3 cần khoảng 7 triệu m³ cát phục vụ thi công, riêng TP.HCM cần khoảng 4,7 triệu m³ và sẽ rơi vào giai đoạn từ quý II - IV/2024.

Hiện nay, đối với những công tác không bị ràng buộc chờ cát như khoan, cọc, làm kết cấu cầu, chủ đầu tư đã làm việc và yêu cầu nhà thầu đẩy nhanh tiến độ. Khu vực vành đai phía Tây và một số đường song hành cần cát, các nhà thầu đã chủ động giải quyết được một phần và có kế hoạch điều phối linh hoạt với một số dự án cao tốc miền Tây.

Thách thức lớn nhất là làm sao cụ thể hóa từng mỏ, biến thành tiến độ chi tiết để giao sớm cho các nhà thầu. Hiện nay, tình hình chưa đến mức quá nghiêm trọng, nhưng nếu đến hết quý II/2024, không cải thiện thì tiến độ dự án sẽ bị ảnh hưởng.

Vừa mới đây, trong buổi kiểm tra sau Tết, Thủ tướng Phạm Minh Chính đã giao Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà tổ chức buổi họp với các địa phương để giao nhiệm vụ cụ thể hơn, đẩy tiến độ dự án nhanh hơn mà một trong những nguyên nhân chậm cũng do từ việc thiếu cát làm nền đường.

Kỳ lạ "cao tốc 2 làn xe" không có dải phân cách cứng?

Người viết rất suy nghĩ khi đọc trên báo vừa mới đây đều có đưa lời của Thượng tá Lê Quang Hòa - Trưởng phòng Hướng dẫn, điều khiển giao thông và dẫn đoàn (Cục Cảnh sát giao thông- Bộ Công an) tại Hội thảo Đảm bảo trật tự, an toàn giao thông trên các tuyến đường bộ cao tốc diễn ra sáng 19/3.

Theo ông Hoà, "cao tốc phân kỳ" hay "cao tốc 2 làn xe" là khái niệm mới phát sinh thời gian gần đây, do khó khăn về nguồn lực triển khai. Tuy nhiên, ông cho rằng, để đảm bảo an toàn, đường cao tốc tối thiểu phải có dải phân cách cứng ở giữa.

Ông dứt khoát : "Chúng tôi kiên quyết đề nghị việc phát triển đường cao tốc phải đặt yếu tố an toàn cho con người lên hàng đầu. Nếu không an toàn, phải hạ cấp đường không còn là cao tốc; hạn chế một số loại xe và giảm tốc độ khai thác" -Thượng tá Hòa nói.

Thượng tá Lê Quang Hòa còn nói một ý mà theo tôi cũng rất đáng suy nghĩ, đó là "không thể vì mục tiêu có 3.000km cao tốc mà khai thác theo chuẩn cao tốc đối với những con đường chưa đạt chuẩn của loại hình đường bộ này".

Để khắc phục tình trạng này, ngoài ngân sách khó khăn, đất nước ta, trong đó có lĩnh vực đầu tư cơ sở hạ tầng giao thông còn thiếu cả đến tài nguyên cát. Chúng ta cũng đã tính đến giải pháp và thực tế thì đã làm. Song phải chăng đây là giải pháp đúng và khoa học?

Câu trả lời của nhiều nhà khoa học, thì đó chỉ là giải pháp tình thế, và chưa thật đúng nếu như dùng cát biển cho san lấp, làm đường và cần có thêm thời gian xem xét kĩ. Song kiểu gì cũng có ảnh hưởng đến môi trường xanh của biển dù ở đâu ngoài khơi.

Việc dùng cát biển để thay thế cát san lấp đã được Bộ GTVT thí điểm tại dự án cao tốc Bắc - Nam đoạn Hậu Giang - Cà Mau. Đến nay, qua các kỳ quan trắc cho thấy vẫn chưa có bất thường. Tuy nhiên, dự án thí điểm mới chỉ thực hiện với quy mô nhỏ, cấp thiết kế thấp hơn đường cao tốc. Chất lượng cát biển mới chỉ được nghiên cứu cho một khu vực (mỏ cát biển tỉnh Trà Vinh). Các quy chuẩn kỹ thuật, tiêu chuẩn về độ mặn đối với cây trồng vật nuôi chưa đầy đủ. Do đó, việc sử dụng đại trà vật liệu cát biển để xây dựng đường ô tô cần được tiếp tục thí điểm mở rộng ở các dự án với cấp quy mô, cấp thiết kế cao hơn, cũng như thí điểm ở các điều kiện tự nhiên, điều kiện môi trường, nguồn vật liệu cát biển khác nhau để có cơ sở đánh giá một cách toàn diện.

"Trước mắt, nên xem xét sử dụng cho khu vực hạ âm, nền đắp K95, khu vực nền đường nằm dưới khu vực chịu tác động của hoạt tải. Triển khai các giải pháp quan trắc môi trường để giám sát mức độ tác động trong quá trình thực hiện.

Trên cơ sở đó, UBND các tỉnh, thành phố căn cứ nhu cầu, điều kiện thực tế triển khai dự án của địa phương để tổ chức thí điểm mở rộng sử dụng cát biển làm nền đường cho dự án xây dựng công trình giao thông có điều kiện tự nhiên, môi trường tương tự như dự án thí điểm", Bộ GTVT đề nghị.

Dưới góc độ môi trường, ông Hà Huy Anh, Quản lý quốc gia Dự án Quản lý cát bền vững Đồng bằng sông Cửu Long (WWF Việt Nam), nhận định: Vật liệu thay thế cát sông phổ biến nhất hiện nay ở nước ta là cát nghiền từ đá vôi, đá granite để sản xuất bê tông đúc hoặc để xây dựng đập ở các công trình thủy điện. Một số doanh nghiệp ở TP.HCM cũng đang sử dụng thạch cao thay cát để trát tường, hoặc sử dụng xốp đặc biệt thay một phần cát để đổ bê tông trần nhà cao tầng.

Thực tế, nguồn vật liệu thay thế cát sông ở miền Nam và riêng vùng Đồng bằng sông Cửu Long rất hạn chế. Do đó, cần có thêm giải pháp về công nghệ xây dựng để giảm lượng cát tiêu thụ, song song với phát triển vật liệu thay thế.

Với chuyện khai thác cát biển, kinh nghiệm toàn cầu chỉ ra những vấn đề nghiêm trọng với việc khai thác cát ngoài khơi vì sự ổn định của bờ biển, xói mòn và các vấn đề về mất da dạng sinh học. Nhiều nước đã cấm khai thác cát ngoài khơi. Hơn nữa, cát biển phải được rửa mặn trước khi sử dụng nếu không sẽ gây ăn mòn bê tông. Trong bối cảnh hơn 68% bờ biển đang đối mặt với sạt lở, biến đổi khí hậu, nước biển dâng, thiếu trầm tích sông cho các bờ biển, việc khai thác cát biển cần được nghiên cứu và đánh giá thận trọng.

Theo Bộ GTVT, trên cơ sở kết quả thí điểm ban đầu, hội đồng cấp Bộ đã thống nhất việc sử dụng cát biển làm vật liệu đắp nền đường ô tô cao tốc với một số điều kiện: Chỉ sử dụng cát biển đáp ứng các tiêu chuẩn vật liệu theo TCVN 9436:2012; Sử dụng cho nền đắp có độ chặt K≤ 95 tại các khu vực có điều kiện môi trường nhiễm mặn tương tự khu vực thử nghiệm của dự án thí điểm.

Một đề tài khoa học mang tính khả thi và hữu ích?

Trước một thực tế này, tôi càng thêm thú vị khi được biết vào cuối năm ngoái, Cục Bản quyền tác giả thuộc Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch đã cấp giấy chứng nhận cho tác giả Nguyễn Hữu Đường, chủ sở hữu công trình nghiên cứu này (thuộc Công ty TNHH Hòa Bình). Đề tài mang tên "Đường cao tốc chịu lực bằng cọc bê tông ly tâm V+".

Theo đó, tác giả Nguyễn Hữu Đường cùng cộng sự của ông đã xuất phát từ nhận thức, phải làm cách nào đó tiết kiệm đất làm đường nhất có thể. Thế nhưng, vẫn đảm bảo có hạ tầng tốt phục vụ cho phát triển kinh tế thông qua ý tưởng làm đường cao tốc chịu lực bằng cọc bê tông ly tâm dự ứng lực.

Như vậy, quỹ đất, đặc biệt là quỹ đất nông nghiệp và đất rừng sẽ được chúng ta sử dụng có khoa học nhất. Điều này tránh đi những hệ lụy bất lợi, đồng thời cũng tiết kiệm được cát, đá, sỏi - tài nguyên thiên nhiên đang ngày một cạn kiệt phục vụ cho xây dựng, trong đó có hạ tầng giao thông.

Cách làm đường cao tốc theo đó sẽ tránh được khai phá núi non (đào bới), khai thác sông, suối để lấy đất, cát, đá, sỏi làm nền móng cho đường. Theo tác giả, cọc bê tông này được làm bằng bê tông mác 800, sử dụng khung gầm sàn bằng bê tông cốt thép, nhựa Asphalt. Nó sẽ được tồn tại theo thời gian cả trăm năm mà hạn chế sử dụng đất, cát, đá, sỏi, không chịu tác động của môi trường và lũ lụt như ở nước ta. Đó là chưa nói, điều đó vẫn đảm bảo tốc độ di chuyển của các phương tiện giao thông tối thiểu 120km/h,...

Với các dự án cao tốc chỉ với 2 làn đường, thậm chí thiếu cả dải ngăn cách hiện có, chỉ do thiếu kinh phí nên làm theo từng giai đoạn. Nay nếu thực hiện thêm hẳn một tầng trên cao thì sẽ rất thuận lợi so với mở rộng như kế hoạch lâu dài .

Tìm hiểu đề tài này thì tôi cũng được biết, với thế giới, điều này không hề mới chút nào. Thậm chí, nhiều nước ngay trong khối Asean như Singapore (họ đã làm từ năm 2013), Malaysia, Indonesia, Philippines,... cũng đã làm thậm chí rất lâu.

Hàng xóm của Việt Nam như Trung Quốc cũng vậy. Nếu ai từng đến tỉnh Lào Cai, đi xe dọc theo đường biên thuộc huyện Bát Xát sẽ thấy "bất ngờ" về hệ thống giao thông đường bộ.

Theo đó, hệ thống giao thông đường bộ của Việt Nam luôn làm đường ngoằn ngoèo, bám lấy từng vách núi, rất phức tạp và di chuyển mất nhiều thời gian.

Trái lại thì bên kia sông phía Trung Quốc (quận Quan Độ, tỉnh Vân Nam - Trung Quốc), đường cao tốc chạy thẳng băng. Đó là do Trung Quốc đã dùng hệ thống làm đường cao tốc chịu lực bằng cọc bê tông ly tâm V+ hiện đại và hiệu quả cao. Nhiều cây cột bê tông dựng đứng dưới đường trên cao. Có lẽ vì thế, cảnh quan dưới đường cao tốc phía Trung Quốc vẫn xanh mướt và không hề bị cảnh làm đường mà ảnh hưởng đến rừng nguyên sinh.

Hơn nữa, với cách làm này, Trung Quốc không phải làm hệ thống thoát nước của đường bộ, để tránh cho rừng bị xói lở. Điều này cũng đồng nghĩa với việc chịu được tác động của thời tiết tiêu cực, tránh xói lở núi vì lũ lụt,...

Điều này cho thấy, tính tích cực của phương pháp làm đường cao tốc chịu lực bằng cọc bê tông ly tâm V+.

Được biết, các chuyên gia nước ngoài, cụ thể là từ tập đoàn Rieckermann thuộc CHLB Đức sang hợp tác nghiên cứu với Công ty TNHH Hòa Bình. Đơn vị này đã đánh giá rất cao đề tài khoa học mang tính thực tiễn nói trên. Bởi nó cho thấy rất rõ, không chỉ tiết kiệm đất đai (mặt bằng) làm đường mà còn cả vật tư (cát, đá, sỏi…) và về hiệu quả kinh tế thì có thể còn giảm chi phí 30-50% bỏ ra (dù là ngân sách hay tư nhân bỏ ra ).

Việc hai đề tài khoa học cùng lúc chuyên về thi công đường cao tốc (trên cao) và đường sắt (trên cao) bằng cột bê tông dự ứng lực của Công ty TNHH Hòa Bình thật đáng phải suy nghĩ. Bởi nó có nhiều lợi thế khi đã được thực nghiệm tại nhiều nơi trong cả nước. Nên chăng, trước mắt ngành giao thông nên cho làm thí điểm ở những vùng đồi núi hiểm trở khó khăn thì sẽ rất dễ đánh giá hiệu quả.