Liên tiếp các vụ sập cầu: Cấp thiết nâng cấp kết cấu hạ tầng

Vụ sập cầu chết người ở Baltimore (Mỹ), một cây cầu ở miền Nam Trung Quốc bị cắt làm đôi, một phần của cây cầu cắt qua thân một con tàu lớn ở Argentina. Những sự kiện này đều xảy ra trong vòng 3 tháng đầu năm 2024 sau khi cầu bị đâm va bởi các tàu thương mại lớn.

Những sự cố này và số người thiệt mạng đã nêu bật điều mà các chuyên gia cho là nhu cầu cấp thiết phải cải thiện hoặc bảo vệ những cây cầu cũ để tiếp nhận các tàu chở hàng hiện đại cỡ lớn.

Vụ sập cầu ở Baltimore (Mỹ) hôm 26/3 đã thu hút sự chú ý trên toàn liêng bang, khi một tàu container lớn bị mất điện và đâm vào cầu Francis Scott Key, khiến người và phương tiện trên cầu rơi xuống sông Patapsco lạnh giá.

Ông Sal Mercogliano, một cựu thủy thủ và chuyên gia hàng hải, cho biết: “Cây cầu này đã được xây dựng cách đây 50 năm và những con tàu vào thời điểm đó chỉ bằng một phần nhỏ so với Dali (con tàu bị tai nạn) ngày nay. Tuy nhiên, Dali thậm chí không phải là một tàu container lớn, có rất nhiều tàu lớn hơn ở ngoài đó. Vì vậy, có thể thấy, cơ sở hạ tầng đang có đã không còn phù hợp, khiến khả năng xảy ra va chạm là rất cao”.

Vụ việc ở Trung Quốc xảy ra vào cuối tháng 2 khi một tàu chở hàng đâm vào cầu Lixinsha ở Đồng bằng sông Châu Giang, phía Nam tỉnh Quảng Châu - một trung tâm vận chuyển quốc tế lớn và là trung tâm công nghiệp của đất nước. Những bức ảnh ấn tượng về hậu quả vụ tai nạn cho thấy, cây cầu bị cắt làm đôi.

Và một tháng trước đó, một tàu chở hàng lớn đã va chạm với cầu Zárate–Brazo Largo bắc qua sông Prana ở Argentina, khiến con tàu bị hư hại nghiêm trọng, mặc dù cây cầu vẫn còn nguyên vẹn.

Ông Bassem O. Andrawes, Giáo sư kỹ thuật kết cấu của Đại học Illinois tại Urbana-Champaign và là chuyên gia về các vụ sập cầu, cho biết, mặc dù trên hồ sơ, những sự cố này có thể trông giống nhau ở khía cạnh một con tàu lớn đâm vào một cây cầu, nhưng có thể có nhiều yếu tố tác động khác nhau.

“Ví dụ về vụ việc ở Trung Quốc, con tàu va vào thân cầu chứ không phải các trụ cầu, cho thấy độ cao nhất định của con tàu đã bị bỏ qua, hoặc dòng sông có thể không phù hợp với những con tàu lớn như vậy. Đó có thể là lỗi của con người” – ông Andrawes nếu ví dụ.

Theo tờ China Daily, các cuộc điều tra sơ bộ về vụ va chạm cũng cho thấy nguyên nhân là do "hành vi không phù hợp của thủy thủ đoàn".

“Ngược lại, trong ví dụ ở Baltimore, kênh dẫn nước và cầu đủ rộng và cao để chứa các tàu lớn, nhưng tàu chở hàng đã đâm vào trụ cầu chứ không phải bản thân cây cầu” – ông Andrawes nói.

Theo ông Andrawes, có nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến tất cả những trường hợp này. Nhưng thực tế hiện nay, chúng ta nhận thức rõ ràng rằng, khả năng xảy ra các vụ va chạm như trên là rất cao, một con tàu có thể đâm vào một phần của cây cầu, cho dù đó là cầu tàu hay cấu trúc thượng tầng. Đặc biệt, khi tàu tấn công các trụ cầu, điều đó có thể gây hậu quả “thảm khốc” vì đó là điểm yếu nhất của cây cầu.

Ông Andrawes nhắc lại vụ sập cầu Sunshine Skyway ở Florida (Mỹ) vào năm 1980 sau khi một tàu chở hàng đâm vào cầu, khiến 35 người thiệt mạng. Sự cố này đã thúc đẩy cộng đồng kỹ thuật và giao thông “thực sự xem xét cách thiết kế các trụ cầu để có thể chịu được tình huống này”.

Có nhiều cách để ngăn chặn những loại thảm họa này, hoặc ít nhất là giảm thiểu thiệt hại. Theo ông Andrawes, có thể bổ sung vào cấu trúc cầu những tấm cản để làm chệch hướng những con tàu chạy quá gần.

Nhiều cảng và đường thủy cũng sử dụng “cá heo” – những công trình bắt nguồn từ đáy biển hoặc lòng sông, kéo dài trên mặt nước - thường được làm từ gỗ hoặc thép. Mặc dù chúng thường được sử dụng làm điểm neo đậu cho tàu thuyền nhưng chúng cũng có thể bảo vệ các cây cầu khỏi bị tàu đâm vào. Cầu Sunshine Skyway đã được triển khai nhiều “cá heo” xung quanh mỗi cầu tàu khi nó được xây dựng lại.

Ông Andrawes nói thêm rằng, các cây cầu nên được xây dựng với “những phần dự bị” trong thiết kế của chúng, để khi một phần cấu trúc bị hỏng, chẳng hạn như một trụ cầu bị va đập, các phần khác có thể chịu tải. “Nhưng những biện pháp này chỉ có tác dụng trong trường hợp xảy ra va chạm với tàu chở hàng lớn”, ông Mercogliano nói và chỉ ra vụ sập cầu ở Baltimore.

“Các biện pháp phòng ngừa như cá heo hay các rào chắn xung quanh cầu – thực sự không được thiết kế để ngăn chặn một con tàu cỡ lớn. Và ngay cả khi con tàu đâm vào những con ‘cá heo’ đó, con tàu vẫn đủ lớn để vượt qua chúng và đâm vào cầu. Các tàu chở hàng thực sự không thể làm gì nhiều để ngăn chặn điều tai nạn xảy ra khi mất điện”, ông Mercogliano giải thích.

Theo các chuyên gia, còn một chặng đường dài để cải thiện những cây cầu cho phù hợp với thời đại, ngay cả khi có các quy định và quy tắc thiết kế hiện đại.

Mặc dù những cây cầu mới, đặc biệt là những cây cầu bắc qua những con sông lớn, có thể có thêm kết cấu bảo vệ, nhưng những cây cầu ở kênh nhỏ hơn hoặc ở các nước kém phát triển thì có thể không có.

Ông Jerome Hajjar, Chủ tịch Viện Kỹ thuật kết cấu thuộc Hiệp hội Kỹ sư xây dựng Mỹ, cho biết: “Đầu tư vào cơ sở hạ tầng là rất quan trọng vì lợi ích cộng đồng và điều quan trọng là phải giải quyết những cơ sở hạ tầng cũ kỹ đó”. Theo ông Hajjar, bên cạnh việc cải tạo những cây cầu cũ cho phù hợp với yêu cầu hiện đại, cơ sở hạ tầng cần được nâng cấp để theo kịp những tiến bộ mới nhất của công nghệ.

Ông Hajjar cho rằng, cũng giống như những tiến bộ trong các lĩnh vực khác của ngành vận tải như đường sắt cao tốc, ô tô tự lái, có những phát triển mới trong vận chuyển và bến cảng cần áp dụng. Điều quan trọng là phải đầu tư vì những tiến bộ trong công nghệ và giữ cho nền kinh tế mạnh mẽ.

Ông Andrewes chỉ ra, Dự luật Cơ sở hạ tầng trị giá 1,2 nghìn tỷ USD của Mỹ được thông qua vào năm 2021, trong đó, 110 tỷ USD được dành cho đường, cầu và các dự án cơ sở hạ tầng lớn. Tuy nhiên, dù nguồn tài trợ này được hoan nghênh nhưng nó vẫn còn xa so với số tiền 4,5 nghìn tỷ USD mà các nghiên cứu cho rằng cần có để nâng cấp cơ sở hạ tầng của Mỹ lên mức mục tiêu là an toàn và hiệu quả.