Cầu Đan Dương - Côn Sơn tại Trung Quốc hiện vẫn giữ kỷ lục Guinness là cây cầu dài nhất thế giới với tổng chiều dài gần 165km. Công trình này thuộc tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh - Thượng Hải, được xem là một trong những “siêu dự án” hạ tầng tiêu biểu của Trung Quốc trong thế kỷ 21.

Cây cầu dài gần 165km, gấp hơn 30 lần cầu dài nhất Việt Nam

Theo trang tin Trung Quốc 163, công nghệ xây cầu trong nước này đã có bước chuyển mình từ "phương pháp địa phương" truyền thống sang "công nghệ cao" hiện đại, đặc biệt trong việc xây dựng các cây cầu có nhịp siêu lớn.

Cầu Đan Dương - Côn Sơn chính thức khánh thành năm 2011 và được ghi nhận là cây cầu dài nhất thế giới. Đây là cây cầu đầu tiên áp dụng kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông trên quy mô lớn. Tiền Thất Hổ - viện sĩ Viện Kỹ thuật Trung Quốc và kỹ sư trưởng Dự án cầu số 5 trên sông Dương Tử Nam Kinh, từng nhận định cầu Đan Dương - Côn Sơn là “một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực xây dựng cầu tại Trung Quốc”.

Theo thông tin từ Baijiahao, cầu Đan Dương - Côn Sơn chạy qua 5 thành phố thuộc tỉnh Giang Tô, gồm Đan Dương, Thường Châu, Vô Tích, Tô Châu và Côn Sơn, với tổng chiều dài đạt 164,851km.

Chiều dài này tương đương một tuyến cầu kéo dài từ trung tâm Hong Kong, đi qua Thâm Quyến, Đông Hoản và kết thúc tại quận Hoa Đô của thành phố Quảng Châu.

Nếu so sánh với Việt Nam, cây cầu dài hơn 30 lần cầu Đình Vũ - Cát Hải ở Hải Phòng - cây cầu dài nhất Việt Nam hiện nay với chiều dài khoảng 5,44km.

Là một phần trên tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh - Thượng Hải, cầu Đan Dương - Côn Sơn nối liền Thượng Hải và Nam Kinh, tạo thành cây cầu dài nhất thế giới.

Theo IFL Science, cây cầu chạy song song với sông Trường Giang và băng qua nhiều dạng địa hình khác nhau như đồng ruộng, sông hồ và khu đô thị. Cầu có độ cao trung bình khoảng 30 - 100m so với mặt đất, trong đó một số đoạn được nâng cao tới 150m để tàu thuyền lưu thông phía dưới.

Do địa hình thay đổi liên tục, công trình được kết hợp giữa cầu cạn và cầu cáp treo ở từng đoạn khác nhau. Đáng chú ý, một đoạn thuộc hệ thống này - cầu cạn Lang Phường - Thanh Huyện dài khoảng 114km, thậm chí còn được xem là cây cầu dài thứ hai thế giới.

Thông thường, xây dựng đường sắt trực tiếp trên mặt đất sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với việc làm cầu cạn. Tuy nhiên, khu vực phía Nam tỉnh Giang Tô - nơi tuyến đường đi qua, lại nằm trong vùng đồng bằng phù sa sông Dương Tử với nền đất mềm, trũng thấp và khả năng chịu lực kém.

Các kỹ sư Trung Quốc cho biết nếu đặt nền đường trực tiếp trên mặt đất, nguy cơ lún không đều sẽ rất lớn, ảnh hưởng tới độ ổn định của tàu cao tốc khi vận hành ở tốc độ cao.

Bên cạnh đó, khu vực đồng bằng sông Dương Tử có mạng lưới sông ngòi, kênh rạch và hồ nước dày đặc với hơn 150 con sông rộng trên 20m. Nếu xây dựng đường sắt truyền thống, hàng loạt cây cầu nhỏ sẽ phải được bổ sung để vượt sông và giao cắt đường bộ, khiến tàu liên tục chuyển đổi giữa nền đường và cầu, ảnh hưởng tới hiệu quả khai thác.

Ngoài bài toán địa chất, phía Nam Giang Tô cũng là khu vực kinh tế phát triển mạnh với mật độ dân cư cao, quỹ đất hạn chế và hệ thống giao thông dày đặc. Phương án xây dựng cầu cạn được đánh giá phù hợp hơn để tiết kiệm diện tích đất và giảm tác động tới khu dân cư hiện hữu.

Từ những yếu tố này, các kỹ sư đã lựa chọn xây dựng tuyến đường sắt cao tốc dưới dạng cầu cạn kéo dài gần như liên tục. Thiết kế này giúp hạn chế giao cắt với đường bộ và đường thủy, đồng thời tạo ra tuyến đường thẳng hơn để tàu cao tốc đạt vận tốc tối đa lên tới 350km/h.

Hơn 10.000 lao động tham gia thi công, tuổi thọ thiết kế vượt 100 năm

Dự án được khởi công giai đoạn 2006 với sự tham gia của hơn 10.000 công nhân, hoàn thành vào năm 2010. Đơn vị chính thi công công trình là China Road and Bridge Corporation (CRBC) - một trong những doanh nghiệp hạ tầng lớn của Trung Quốc. Cầu Đan Dương - Côn Sơn chính thức đưa vào vận hành ngày 30/6/2011 cùng thời điểm khai trương tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh - Thượng Hải.

Công trình sử dụng hơn 4.500 dầm hộp bê tông, mỗi dầm nặng khoảng 900 tấn, với tổng khối lượng vật liệu lên tới khoảng 4 triệu tấn. Tổng cộng có khoảng 11.500 trụ bê tông được sử dụng để đỡ hệ thống cầu.

Riêng đoạn cầu vượt hồ Dương Trừng tại Tô Châu đã sử dụng khoảng 2.000 cột trụ. Để đẩy nhanh tiến độ thi công, 4 nhà máy sản xuất cấu kiện lắp ghép được xây dựng dọc tuyến dự án.

Phần lớn các nhịp cầu có chiều dài khoảng 32m và được xây dựng theo dạng dầm hộp bê tông dự ứng lực. Theo giới kỹ thuật, dạng kết cấu này có ưu điểm giảm trọng lượng nhưng vẫn đảm bảo độ cứng, khả năng chịu tải và chống xoắn cao - yếu tố quan trọng với đường sắt cao tốc. Chi phí xây dựng tổng cộng lên đến 30 tỷ nhân dân tệ (tương đương khoảng 116.000 tỷ đồng).

Do nằm trong khu vực thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão từ Thái Bình Dương, cầu Đan Dương - Côn Sơn được tích hợp nhiều giải pháp kỹ thuật nhằm tăng độ an toàn trong quá trình vận hành.

Các kỹ sư thiết kế công trình để có thể chịu được động đất cấp 8. Hệ thống khe co giãn cho phép đường ray dịch chuyển khi rung lắc xảy ra, trong khi các bộ phận cách ly nền hoạt động như bộ giảm xóc nhằm hấp thụ dao động.

Hệ thống neo của cầu được thiết kế theo nguyên lý khí động học để chịu được gió mạnh. Nhiều cấu kiện sử dụng thép không gỉ cùng lớp phủ chống ăn mòn công nghệ cao nhằm tăng tuổi thọ công trình trong môi trường có độ ẩm lớn.

Một số thông tin kỹ thuật cho biết cây cầu còn được tính toán để chịu va chạm trực diện từ tàu trọng tải lớn. Tuổi thọ thiết kế của công trình được ước tính vượt 100 năm.

Sau hơn một thập kỷ vận hành, cầu Đan Dương - Côn Sơn vẫn giữ danh hiệu cây cầu dài nhất thế giới theo Guinness World Records.

Công trình góp phần rút ngắn đáng kể thời gian di chuyển giữa nhiều đô thị lớn tại miền Đông Trung Quốc. Một số hành trình đường sắt trong khu vực đã giảm từ khoảng 4,5 giờ xuống còn khoảng 2 giờ sau khi tuyến cao tốc đi vào hoạt động.

Tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh - Thượng Hải hiện được xem là tuyến đường sắt có lợi nhuận cao nhất Trung Quốc nhờ lượng hành khách đông đảo mỗi ngày.

Ngoài vai trò giao thông, cầu Đan Dương - Côn Sơn còn thúc đẩy giao thương, logistics và du lịch tại khu vực đồng bằng sông Dương Tử. Các thành phố dọc tuyến như Thường Châu, Vô Tích, Tô Châu và Côn Sơn được kết nối chặt chẽ hơn trong mạng lưới kinh tế phía Đông Trung Quốc.