Một phương thức xây cầu mới đầy tính sáng tạo đã được ra mắt lần đầu tiên ở Áo vào thời điểm cuối tháng 2/2020, trong đó các kỹ sư đã nối các phía đối diện của hai con sông bằng một phương pháp xây dựng mới lạ giống như mở một chiếc ô. Những cây cầu mở ra đóng lại kiểu này hứa hẹn sẽ mang đến một số lợi ích so với các kỹ thuật truyền thống, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian, tiền bạc và giảm thiểu tác động đến cảnh quan địa phương.
Nhìn chung, các cây cầu truyền thống được xây dựng theo từng phần một, cần sử dụng tới giàn giáo, hoặc các cột trụ (đóng vai trò là kết cấu chịu lực thẳng đứng) để giúp cho công trình trở nên cân bằng.
Trong hơn 15 năm, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Vienna (TU Wien) đã nghiên cứu một cách tiếp cận khác và trên thực tế họ đã được cấp bằng sáng chế cho ý tưởng này vào năm 2006. Giải pháp của họ là gắn các dầm rỗng vào một cột trụ ở vị trí thẳng đứng; các dầm này được nối với nhau phần trên cùng và có thể nhẹ nhàng gập xuống.
“Hai dầm được nối với nhau ở trên đỉnh, ngay phía trên cột trụ,” ông Johann Kollegger tại Viện Kỹ thuật Kết cấu thuộc TU Wien giải thích. “Với hệ thống thủy lực, phần nối này sau đó được hạ xuống một cách từ từ và các dầm sẽ mở ra hai bên.”
Một khi các dầm rỗng này đã được hạ xuống hết cỡ và nằm ngang, chúng có thể được lấp đầy bằng bê tông để từ đó hoàn thiện các phần cấu trúc quan trọng của cây cầu. Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này giúp những cây cầu có độ bền tương đương với những cây cầu được xây dựng bằng các phương pháp truyền thống, trong khi tiết kiệm được rất nhiều thời gian xây dựng.
Ông Kollegger cho biết: “Các cây cầu thẳng đứng sử dụng giàn giáo thường mất vài tháng để xây dựng. Nhưng trong phương pháp hạ cầu cân bằng (balanced lowering) mới này, chỉ cần 2 đến 3 ngày để lắp đặt các thành phần và quá trình hạ cầu mất khoảng 3 giờ đồng hồ.”
Ngoài ra, phương pháp mới này cũng giúp tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng, nó sẽ hữu ích đặc biệt ở những khu vực có địa hình không bằng phẳng hoặc các nơi cần tránh sự can thiệp nhiều của con người, như khu bảo tồn thiên nhiên.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thử nghiệm phương pháp này trên quy mô lớn vào năm 2010 và tinh chỉnh nó từ đó đến nay trước khi ra mắt thế giới thực. Đây là một phần nằm trong dự án xây dựng một đường cao tốc đi qua thị trấn Fürstenfeld (Áo), bắc qua sông Lahnbach và Lafnitz.
Để xây dựng những chỗ nối, các dầm rỗng cao 36m đã được hạ xuống ở hai bên của một cột trụ, tạo ra một cấu trúc có tổng chiều dài 72m. Khoảng trống giữa các dầm ngang và trụ chống được lấp đầy bằng các dầm treo để hoàn thiện cây cầu có chiều dài 100m qua sông Lahnbach và 116 m qua sông Lafnitz.
“Bây giờ chúng tôi đã chứng minh được rằng phương pháp này được thiết kế tốt và hoạt động hoàn hảo, chúng tôi hy vọng nó sẽ là một sản phẩm thịnh hành và sớm trở thành một trong những phương pháp xây cầu phổ biến được sử dụng trên toàn cầu. S7 Motorway sẽ trở thành đường cao tốc tiên phong trên thế giới,” ông Kollegger cho biết
