Cỗ máy 15.000 bộ phận, nặng 1.000 tấn có thể giúp Việt Nam thi công cầu đường sắt với tiến độ 'thần tốc'

Kinh nghiệm quốc tế về phát triển công nghiệp quốc gia

Ngày 19/12, tại Hội thảo “Ngành công nghiệp cơ khí với việc phát triển hệ thống đường sắt Việt Nam” do Liên hiệp Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tại Hà Nội, ông Đặng Huy Đông Viện trưởng, Viện Quy hoạch và Phát triển, nguyên Thứ trưởng Bộ Kế hoạch và Đầu tư đã chia sẻ bài tham luận với nội dung "Kinh nghiệm Quốc tế về phát triển nền công nghiệp quốc gia".

Theo ông Đông, trên thế giới, các quốc gia đi sau thường phát triển ngành công nghiệp theo công thức: Nhập khẩu xong giải mã Công nghệ (reverse engineering), tăng dần tỷ lệ nội địa hóa, cải tiến, đổi mới sáng tạo, nâng cao chất lượng tốt hơn so với bản gốc; xây dựng quy chuẩn tiêu chuẩn quốc gia; tạo hàng rào kỹ thuật bảo vệ sản xuất trong nước và sau đó là xuất khẩu.

Hai thập niên trở lại đây, Trung Quốc đã đi đúng với quy luật này và trở thành đối thủ cạnh tranh đáng gờm, thậm chí là gây lo ngại cho phương Tây về khả năng nhập khẩu, giải mã và tốc độ cải tiến tiến tới thương mại hóa hầu như những gì mà phương Tây làm được, từ tên lửa, vệ tinh đến xe lửa, ô tô điện, từ năng lượng tá tạo điện gió điện mặt trời, pin tích điện đến công nghệ sinh học, công nghệ thông tin... "Họ đã làm là hầu hết thành công", ông Đông nhấn mạnh.

Về khả năng tham gia của ngành cơ khí Việt Nam trong công nghiệp đường sắt, ông Đông cho rằng, "chúng ta hoàn toàn có thể hiện thực được trong vòng 10 năm tới. Trước hết phải khẳng định công nghệ đường sắt không phải là công nghệ mới và hoàn toàn có thể nội địa hóa ngay được tới 70 % ngay khi bắt đầu.

Theo đó, phần cầu đường hầm, nền đường hoàn toàn là xây dựng dân dụng. Các doanh nghiệp cầu đường Việt Nam hoàn toàn có thể làm được trên cơ sở thiết kế nước ngoài và có hướng dẫn đào tạo ở một số công đoạn nhất định với sự quản lý, giám sát của một số chuyên gia nước ngoài.

Đối với phần thông tin tín hiệu, ta phải nhập khẩu cả thiết bị phần cứng và phần mềm điều khiển. Sau một thời gian các kỹ sư Việt Nam có thể tự thiết kế triển khai phần mềm.

Từ phân tích trên, ông Đông cũng đưa ra 2 phương án để Việt Nam xây dựng, phát triển thành công ngành công nghiệp cơ khí, đường sắt quốc gia.

Cụ thể, ban đầu, có thể đóng phần toa xe khách, xe hàng trên phần giá chuyển hướng nhập khẩu và thiết kế mẫu. Kinh nghiệm Trung Quốc và Malaysia sẽ giảm từ 3 triệu đô la cho 1 toa nhập khẩu xuống từ 1-1,2 triệu đô la. Với ngàn toa xe, tiết kiệm khoảng gần 2 tỷ đô la. 

Đối với đầu máy, chúng ta nhập khẩu một số lượng ban đầu, nếu đơn hàng vài chục đầu máy, nhà cung cấp có thể sẽ nhập khẩu và lắp ráp tại Việt Nam. Quá trình này, có thể giải mã công nghệ dần từng chi tiết phụ tùng, tự thiết kế và chế tạo từng bộ phận từ dễ đến khó; Đối với phần thiết bị điện cũng tương tự, nhập một số lô đầu, sau đó giải mã và tự chế tạo.

Với phương án 2, theo ông Đông là kêu gọi đầu tư nhà máy thiết bị toàn bộ. Bước sau sẽ giải mã và nội địa hóa dần dần từ dễ đến khó. Phương án này cần có cam kết đơn hàng tối thiểu của nhà nước và bao tiêu sản phẩm thì mới có nhà đầu tư.

Siêu cỗ máy của Trung Quốc có thể giúp Việt Nam thi công cầu 'thần tốc'

Hình ảnh lắp dựng toàn bộ đoạn đúc sẵn của cầu cạn ĐSTĐC Đài Loan (Trung Quốc).

Phát biểu tham luận chia sẻ về các giải pháp phát triển ngành cơ khí, giải pháp thi công thông minh, rút ngắn thời gian và tiết kiệm chi phí cho các dự án đường sắt quốc gia, Thạc sĩ Nguyễn Trọng Nghĩa, đồng Giám đốc dự án, liên danh tư vấn thẩm tra báo cáo nghiên cứu tiền khả thi dự án Đường sắt tốc độ cao Bắc Nam cho rằng, vai trò chủ đạo của hệ thống Đường sắt quốc gia là động lực thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, liên kết các trung tâm đô thị, các trung tâm sản xuất, các trung tâm thương mại, các chuỗi cung ứng mở ra cơ hội phát triển kinh tế - xã hội và trao đổi xuyên biên giới của nền kinh tế thị trường hiện đại, đồng thời tạo điều kiện cho người dân có nhiều cơ hội tiếp cận việc làm, thương mại và du lịch...

Do đó, nguyên tắc hàng đầu cho việc lựa chọn phương án đầu tư hệ thống ĐSTĐC, ĐSQG là phải áp dụng công nghệ hiện đại đã được kiểm chứng với các thông số về độ tin cậy, tính hiệu quả và khả dụng, khả năng bảo trì và an toàn được kiểm soát bởi các nguồn lực của chính người Việt Nam.

Ngoài ra, các giải pháp công nghệ lựa chọn cần đáp ứng yêu cầu mua sắm mang tính cạnh tranh, được thực hiện bởi các Nhà thầu Việt Nam, dễ dàng kết nối với mạng lưới đường sắt quốc gia sẽ hình thành trong tương lai, kết nối với mạng lưới đường sắt trong khu vực.

Các giải pháp công nghệ ông Nghĩa đề xuất, trong đó đặc biệt chú ý đến Giải pháp thiết kế cầu cạn, cầu vượt sông suối: Giải pháp thiết kế tối ưu cho kết cấu cầu cạn đã được áp dụng phổ biến trên thế giới hiện nay là dầm hộp bê tông cốt thép dự ứng lực cho cả nhịp và được lao lắp bằng thiết bị chuyên dụng có trọng lượng lớn.

Phương pháp này có hiệu quả sản xuất rất cao, thường đạt được thời gian chu kỳ lắp dựng mặt cầu là 1 đến 2 nhịp/ ngày. Chất lượng đúc mặt cầu cũng rất cao, vì công việc đúc mặt cầu được thực hiện trong điều kiện nhà máy, với yêu cầu công tác theo dõi công trường thi công ở mức thấp nhất.

Bảng : Tỷ lệ chiều dài nhịp / chiều cao dầm tham khảo các dự án trên thế giới

*Nguồn "Sự phát triển gần đây của thiết kế và xây dựng cầu đường sắt tốc độ cao nhịp ngắn ở Trung Quốc" của Bin Yan, Gong-Lian Dai, Nan Hu.

Cũng theo ông Nghĩa, phương pháp này là phương pháp thích hợp nhất khi cầu cạn có nhiều nhịp với chiều dài tương tự nhau, đã được áp dụng trong nhiều dự án cầu đường sắt, bao gồm cả cầu cạn ĐSTĐC ở Đài Loan (Trung Quốc) và Trung Quốc, phương pháp tương tự hiện đang được sử dụng cho ĐSTĐC ở Ấn Độ và Thái Lan. Tư vấn thẩm tra cũng đề xuất phương pháp này là phù hợp cho thi công các cầu điển hình trên tuyến ĐSTĐC ở Việt Nam.

Phương pháp thi công trên ông Nghĩa nhắc đến, đang được sử dụng phổ biến ở Trung Quốc và nhiều quốc gia là 'siêu cỗ máy' dài 40m, cao 9,3m, nặng 967 tấn với hơn 15.000 bộ phận lắp ráp, có thể nâng và vận chuyển hộp cầu 1.000 tấn, có thể thích ứng với hoạt động xây dựng trong môi trường từ -20 đến 50 độ C...

Ngoài ra, nó có thể chịu được sức gió tối đa cấp 7 ở trạng thái vận hành và sức gió tối đa cấp 11 ở trạng thái không hoạt động. Ước tính, thiết bị trên có thể giúp mỗi công trình tiết kiệm khoảng 20% chi phí và tăng tốc độ lắp dựng lên 25%.

Sự xuất hiện của của cỗ máy này cũng đánh dấu sự cải tiến lớn về công nghệ và thiết bị phục vụ xây dựng đường sắt cao tốc của Trung Quốc, tạo điều kiện cho việc thiết kế tốc độ đường sắt cao tốc của nước này đạt 400 km/h (tuyến Bắc Kinh - Thượng Hải) và đẩy nhanh việc xây dựng các tuyến cầu đường ở những nơi có địa hình đặc biệt.

Theo chia sẻ của ông Nghĩa, "một cỗ máy mỗi ngày có thể lao lắp được 3 đến 4 nhịp dài 32 đến 40m, tương đương 120m chiều dài cầu/ ngày và tương đương từ 30-40 km/năm. Nhờ có cỗ máy này mà Trung Quốc mỗi năm thi công được hàng nghìn km đường sắt.

Nếu dùng cỗ máy này thi công tuyến đường sắt tốc độ cao Hà Nội-Vinh (Nghệ An) dài 265km thì 3 máy sẽ xây dựng trong 3 năm, rút ngắn tiến độ hơn một nửa thời gian.

Thạc sĩ Nguyễn Trọng Nghĩa cho rằng, "điều quan trọng về công nghệ xây dựng cầu, các doanh nghiệp cơ khí – xây dựng trong nước hoàn toàn làm chủ công nghệ, chỉ nhập khẩu một số thiết bị thi công đặc chủng, máy, bộ điều khiển, còn lại các đơn vị trong nước sẽ chế tạo, sản xuất khung thép.

Cũng trong tham luận, ông Ngĩa hiến kế giải pháp thi công để áp dụng công nghệ xây dựng thông minh cho các Dự án đường sắt, cụ thể sử dụng Mô hình thông tin công trình (BIM), Công nghệ xây dựng thông minh đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật đường sắt để đẩy nhanh tiến độ khảo sát, thiết kế, quản lý dự án và triển khai xây dựng đảm bảo kiểm soát minh bạch chất lượng, tiến độ, tối ưu giá thành. 

Hệ thống hỗ trợ kỹ thuật của Công nghệ xây dựng thông minh đã được áp dụng và tạo nền tảng vững chắc cho việc nghiên cứu kỹ thuật cơ bản và ứng dụng thí điểm dựa trên phân tích tình hình ứng dụng nói trên trong nhiều dự án ĐSTĐC. 

BIM từng được áp dụng tại dự án đường sắt tốc độ cao Bắc Kinh – Trương Gia Khẩu và Bắc Kinh – Xiong’an, hiện thực hóa và các ứng dụng thiết kế, phân phối kết quả và xây dựng hợp tác chuyên nghiệp. Nền tảng quản lý thông tin kỹ thuật đường sắt dựa trên BIM có thể cho phép kết nối thông tin trong tất cả các mạng lưới đường sắt của Trung Quốc, châu Âu. Thông tin về quy trình xây dựng có thể được tích hợp vào nền tảng này thông qua tự động hóa và thiết bị thông minh.