Đường hầm vượt sông lớn nhất thế giới: Đường kính 17,5m, huy động cỗ máy đào hầm tương đương tòa nhà 5 tầng

Đường hầm Hoàng Cương Tế Nam được xây dựng tại Tế Nam - đô thị trung tâm của tỉnh Sơn Đông với dân số hơn 9,4 triệu người. Công trình băng qua sông Hoàng Hà, dòng sông lớn thứ 2 Trung Quốc, nơi lòng sông cao hơn mặt đất xung quanh khoảng 5m và điều kiện địa chất đặc biệt phức tạp. Lớp đất nền tại khu vực thi công là hỗn hợp đá vôi, đất sét pha cát, có hàm lượng nước cao và chịu áp lực lớn từ cả đất lẫn dòng chảy.

Việc đào hầm ngay bên dưới lòng sông Hoàng Hà đồng nghĩa với việc máy khoan và đội ngũ kỹ sư phải làm việc dưới áp suất tương đương tải trọng của hàng chục tầng nhà. Chỉ một sai lệch nhỏ trong kiểm soát áp suất hoặc định vị tuyến đào cũng có thể dẫn đến nguy cơ sụt lún, thậm chí khiến nước sông tràn vào hầm. Thách thức này càng lớn hơn khi khu vực dự án nằm sát hồ Thanh Sơn là hồ chứa nước quan trọng của Tế Nam, buộc mọi yêu cầu về bảo vệ môi trường phải được đặt ở mức nghiêm ngặt nhất.

Theo các tiêu chuẩn được áp dụng, toàn bộ bùn thải trong quá trình khoan phải được xử lý theo cơ chế "không xả thải", tiếng ồn tại công trường bị khống chế dưới 55dB, hàng rào công trình được bọc vật liệu cách âm nhằm hạn chế tối đa tác động đến hệ sinh thái ven sông. Những yêu cầu này khiến tiến độ thi công từng đoạn ngắn, có đoạn chỉ dài khoảng 4m, phải kéo dài trong nhiều năm để bảo đảm an toàn tuyệt đối.

Máy đào hầm TBM được đưa vào công trường từ cuối năm 2017, vận hành trong điều kiện được ví như "đi trên lưỡi dao". Hệ thống định vị laser phải chính xác đến từng milimét, trong khi áp suất bùn và áp suất nước luôn được giám sát liên tục. Mỗi khi mưa lớn làm mực nước sông Hoàng Hà dâng cao khoảng 1,2m, toàn bộ hoạt động thi công buộc phải dừng lại để chuyển sang gia cố bằng vữa xi măng quy mô lớn, phòng ngừa rủi ro.

Chính sự thận trọng này đã giúp dự án vượt qua giai đoạn khó khăn nhất mà không để xảy ra sự cố nghiêm trọng. Khi hoàn thành, dữ liệu quan trắc cho thấy hệ sinh thái lòng sông Hoàng Hà gần như không bị ảnh hưởng, một yếu tố được giới chuyên môn đánh giá là thành công lớn về mặt kỹ thuật và môi trường.

Ở giai đoạn sau, dự án ghi nhận bước tiến mang tính đột phá khi áp dụng thế hệ TBM hỗn hợp cỡ lớn mang tên Herrenknecht Shanhe. Cỗ máy này có đường kính đào lên tới 17,5m, tương đương chiều cao một tòa nhà 5 tầng, công suất đầu cắt hơn 7.500 mã lực và mô-men xoắn vượt 35.000kNm. Trong điều kiện áp suất lên tới 7,5 bar, TBM Shanhe vẫn có thể vận hành ổn định nhờ hệ thống đệm khí tự động, camera giám sát từ xa và công nghệ rửa đầu cắt giúp hạn chế tối đa sự can thiệp thủ công của công nhân.

Nhờ đó, đoạn hầm dưới nước dài hơn 3.000m đã được thi công với tốc độ vượt xa các chuẩn mực truyền thống. Hơn 500 vòng ống chắn nước khổng lồ được lắp đặt liên tục trong thời gian ngắn, đánh dấu một cột mốc mới về thi công hầm đường bộ dưới sông.

Tính đến khi hoàn thành, đường hầm Hoàng Cương Tế Nam có tổng chiều dài khoảng 5,7km, trong đó phần hầm chính vượt sông chiếm tỷ trọng lớn. Công trình được thiết kế 2 tầng: tầng trên bố trí 6 làn xe cơ giới phục vụ giao thông đường bộ với tốc độ tối đa 60km/h; tầng dưới được quy hoạch dành cho giao thông đường sắt trong tương lai. Cấu trúc này không chỉ giải quyết bài toán giao thông hiện tại mà còn tạo dư địa phát triển lâu dài cho hệ thống vận tải đô thị.

Về vai trò chiến lược, đường hầm Hoàng Cương Tế Nam là trục kết nối Bắc - Nam quan trọng, rút ngắn đáng kể thời gian di chuyển giữa trung tâm Tế Nam và khu vực phía Bắc sông Hoàng Hà. Khu vực này được kỳ vọng sẽ là động lực tăng trưởng trong quá trình chuyển đổi công nghiệp và năng lượng của địa phương.

Dự án dự kiến hoàn thành và đưa vào khai thác toàn tuyến vào cuối năm 2025. Không chỉ mang ý nghĩa về giao thông, công trình còn được xem là biểu tượng cho năng lực tổ chức, trình độ kỹ thuật và cách tiếp cận phát triển hạ tầng của Trung Quốc.

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh và nhu cầu kết nối ngày càng lớn, đường hầm Hoàng Cương Tế Nam không chỉ là một tuyến giao thông đơn thuần, mà còn là "cú hích" quan trọng cho phát triển đô thị và thị trường bất động sản Tế Nam trong giai đoạn tăng trưởng mới.