Độc đáo công nghệ thi công hầm đường bộ theo hệ Đèo Cả

Thi công hầm đường bộ số 3 Dự án thành phần cao tốc Quảng Ngãi – Hoài Nhơn bằng phương pháp thi công hệ Đèo Cả.

Những người yêu thích các series phim tài liệu nổi tiếng về việc xây dựng các công trình xây dựng siêu lớn, độc đáo như MegaStructures hay How It’s Made của Discovery Channel chắc chắn sẽ rất thích thú khi tận mắt chứng kiến công tác thi công hầm đường bộ số 3 tại Dự án thành phần cao tốc Bắc – Nam đoạn Quảng Ngãi – Hoài Nhơn do Tập đoàn Đèo Cả thi công bởi phương pháp tổ chức thi công thông minh, có độ hợp lý rất cao.

Tại Dự án thành phần cao tốc Quảng Ngãi – Hoài Nhơn có 3 công trình hầm đường bộ, trong đó hầm đường bộ số 3 có chiều dài 3.200 m kết nối hai tỉnh Quảng Ngãi với Bình Định là hạng mục khó khăn, nhiều thách thức nhất. Đây cũng là hầm đường bộ dài nhất tại Dự án xây dựng đường bộ cao tốc Bắc – Nam phía Đông, giai đoạn 2021 – 2025.  

Tại hạng mục đường bộ số 3, Tập đoàn Đèo Cả phải hoàn thành xây dựng hai ống hầm song song, có chiều dài 3.200 m/hầm đi xuyên qua đới địa chất phức tạp trong thời gian 42 tháng.

Tuy nhiên, với kinh nghiệm làm hầm đường bộ lâu năm, sở hữu đội ngũ kỹ sư, thợ kỹ thuật lành nghề và dàn thiết bị thi công hầm hiện đại nhất Việt Nam hiện nay, Tập đoàn Đèo Cả đặt mục tiêu thông hầm đường bộ này sớm hơn kế hoạch, trong tháng 6/2025, tiến tới thông xe kỹ thuật toàn tuyến cao tốc Quảng Ngãi – Hoài Nhơn vào cuối tháng 12/2025.

Tính đến cuối tháng 8/2024, tại công trình hầm đường bộ số 3, công tác thi công được Tập đoàn Đèo Cả thi công 24/24h theo đúng tinh thần “3 ca 4 kíp” được Thủ tướng Chính phủ phát động. Trong đó phía hầm trái đã đào được 1.500m/3.200m, hầm phải đào được 1.619m/3.200m. Tiến độ và chất lượng thi công hạng mục này đang được bám sát kế hoạch và mục tiêu đề ra.

Tại hầm đường bộ số 3, Tập đoàn Đèo Cả đã triển khai phương pháp thi công hầm độc đáo, mang tên “thi công hầm hệ Đèo Cả”. Đây là phương pháp thi công hầm được Tập đoàn Đèo Cả vận dụng, sáng tạo trên nền tảng của công nghệ đào hầm NATM của Áo nhằm rút ngắn tiến độ và đảm bảo chất lượng, đảm bảo an toàn cho người lao động.

Nét độc đáo trong phương pháp thi công hầm đường bộ này là giải pháp tăng không gian trong thi công hầm thông qua việc phân chia hầm thành nhiều hầm nhỏ kết hợp với đào gương nghiêng và phun gia cố ngay sau khi khai đào.

Mục đích nhằm rút ngắn thời gian thi công và tăng an toàn chịu lực của kết cấu thi công, khắc phục được thiết kế với hình dạng chưa được tối ưu về mặt chịu lực của hầm.

Cụ thể, Tập đoàn Đèo Cả đang tổ chức thi công hầm đường bộ số 3 bằng cách tăng không gian tiếp cận kết hợp phun gia cố ngay sau khi đào bao gồm các bước chính: chia gương hầm thành 2 phần là phần trên (phần vòm) và phần dưới (phần tường) với chiều cao mỗi phần tùy thuộc vào chiều cao của máy khoan.

Các đơn vị thi công cũng thực hiện chia phần trên hầm thành 2 phần, phần 1 được đào trước với khẩu nhịp độ nhỏ hơn 9,5m, phần 2 đào sau khi đào xong phần 1 và được đào với nhiều không gian khác nhau hoặc đào đến hầm thông ngang. Phần dưới hầm được chia thành 3 phần, phần 1 được đào thành nhiều mũi thi công, phần 2 được đào một lần và sử dụng phương pháp khoan ngang, khoan nút lỗ không tra mìn, phần 3 được đào tương tự như phần

Đối với các công trình có 2 ống hầm thi công song song và được thiết kế thông ngang, sử dụng ngách thông ngang làm đường lưu thông và phân chia thành nhiều hầm độc lập để tạo thêm không gian thi công.

Trên thực tế, giải pháp này đã được Tập đoàn Đèo Cả nghiên cứu, áp dụng thành công trong quá trình thi công hầm tại hầm số 2 – Gói thầu XL2, hầm số 1 – Gói thầu XL1 của Dự án thành phần Quảng Ngãi – Hoài Nhơn và mang lại hiệu quả rõ rệt.

Tại 2 hầm này, nhà thầu đã thi công hầm vượt tiến độ từ 3 đến 4 tháng so với kế hoạch đặt ra, đáp ứng yêu cầu về mặt an toàn kết cấu chịu lực, an toàn thi công, chất lượng dự án và nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh.

Theo ông Bùi Hồng Đăng, Giám đốc Ban chỉ huy hầm Dự án thành phần cao tốc Quảng Ngãi – Hoài Nhơn, trên thực tế phương pháp đào hầm truyền thống chỉ có duy nhất một không gian cho một mũi thi công, đối với phương pháp này do Đèo Cả nghiên cứu sẽ có tối thiểu 2 không gian cho mỗi mũi, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công, đồng thời nâng cao hiệu quả dự án.

Được biết, sáng chế về phương pháp thi công hầm đường bộ bằng cách tăng không gian tiếp cận kết hợp phun gia cố ngay sau khi đào của Tập đoàn Đèo Cả đã được Cục Sở hữu trí tuệ chấp thuận hình thức đơn đăng ký. Đây là giải pháp nhằm rút ngắn thời gian thi công và tăng tính an toàn chịu lực của kết cấu thi công.

Theo ông Vũ Văn Phương, Tổ trưởng một tổ khoan hầm đường bộ số 3 – người có tới 16 năm thi công các công trình hầm đường bộ, phương án thi công hầm hệ Đèo Cả đã được Tập đoàn Đèo Cả biên soạn này một cuốn cẩm nang, hướng dẫn tới các kỹ sư, thợ kỹ thuật trong toàn đơn vị.

Là người có nhiều năm theo dõi các công trình hầm đường bộ, PGS Trần Chủng, nguyên Cục trưởng Giám định nhà nước về chất lượng công trình xây dựng (Bộ Xây dựng), nhận định làm hầm có hai vấn đề khó.

Một là khảo sát địa chất phức tạp, nhiều đoạn đi qua vị trí đất yếu, vùng đứt gẫy, đất đá xen kẹt nên phải tính toán tổ chức các bước đào hợp lý, nếu không sẽ bị sạt.

Thứ hai là kiểm soát chất lượng trong hầm, chỉ lớp chống thấm bị rách cũng có thể gây nguy hiểm cho toàn công trình. Làm đường sẽ phải bạt núi, không tránh khỏi tàn phá môi trường. Vì thế, ông Chủng cho rằng giải pháp bền vững hơn là làm hầm xuyên núi, vừa giữ được cảnh quan, vừa tránh sạt trượt. Tuy nhiên, yếu tố an toàn phải đặt nên hàng đầu bởi trong núi thường có khí độc hại, vừa phải đảm bảo an toàn kỹ thuật, đơn vị thi công vừa phải quản trị an toàn.

Theo ông Chủng, cái được lớn nhất xây dựng hầm đường bộ hơn 10 năm qua là đội ngũ kỹ sư, công nhân người Việt Nam đã kế thừa, làm chủ công nghệ khoan hầm tiên tiến, kiểm soát rủi ro.

“Những hầm Đèo Cả, Cù Mông hay hầm Hải Vân 2 và đặc biệt là các công trình hầm đường bộ trên cao tốc Bắc – Nam như: Thung Thi, Trường Vinh và hầm đường bộ số 3 cao tốc Quảng Ngãi – Hoài Nhơn đã khẳng định người Việt Nam có bản lĩnh, đủ trí tuệ làm, thậm chí là làm tốt hơn những việc mà những nước tiên tiến đã và đang làm”, ông Chủng đánh giá.