Nhiều dự án lớn, công trình giao thông trọng điểm đã được thực hiện thành công tại Việt Nam trong nhiều chục năm qua với vai trò tư vấn thiết kế của Tổng công ty Tư vấn thiết kế GTVT (TEDI). Xác định KHCN tạo nên sức mạnh và đầu tư hiệu quả cho khoa học công nghệ (KHCN) là bí quyết thành công của đơn vị tư vấn chuyên nghiệp.

Đầu tư công nghệ thông tin

Việc áp dụng công nghệ thông tin (CNTT) vào công tác khảo sát thiết kế (KSTK) đã được TEDI đặc biệt quan tâm từ những năm 70 bằng những thư viện các phần mềm đầu tiên phục vụ cho việc tính toán kết cấu cầu, cảng, nhà xưởng.

Đến nay, TEDI đã có khá đầy đủ một thư viện phần mềm phục vụ cho việc tự động hoá công tác KSTK. Thiết kế đường ôtô dùng NOVA-TND, SoftDesk, Road Plan, VNRoad, phần mềm tự lập. Phần mềm chuyên dụng dựa trên các phương pháp phần tử hữu hạn để tính các kết cấu phẳng, không gian cho các bài toán tĩnh lực học, động lực học, khí động học và ổn định ở các lĩnh vực thiết kế cầu như: STAAD-III, SAP 2000, RM SPACEFRAME (với các phiên bản RM5, RM7, RM2000, RM2006, RM2010), MIDAS. Tính toán móng cọc như MCOC, 3DPILE, FB-PILE. Tính toán hầm như PLAXIS, MISES 3. Tính toán ổn định và sử lý đất yếu như GEO-SLOPE, GEO-SIGMA. Phần mềm thiết kế san nền SNVN5.1, biên tập bản đồ KSVN5.1. Phần mềm dự báo nhu cầu vận tải JICA STRADA, HDM4. Phần mềm phân tích số liệu môi trường (IBM SPSS). Phần mềm MIKE (Đan Mạch) phục vụ nghiên cứu tính toán mô hình thuỷ lực. Phần mềm thiết kế đồ họa PLAN, 3DSTUDIO. Với nhiều mođun khác nhau, các phần mềm đã giúp giải quyết các bài toán tính toán kết cấu, tính móng cọc, ổn định, quy hoạch, phân tích đánh giá dự án, dự toán, xử lý các số liệu khảo sát địa hình, địa chất, thủy văn. Việc ứng dụng tin học đã thực sự mang lại năng suất, chất lượng, hiệu quả cao cho mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh của TEDI. Công việc nối mạng trong từng công ty và Tổng Công ty (TCty) đã được thực hiện. Bởi vậy, các kênh dẫn truyền số liệu khảo sát từ hiện trường về văn phòng được thực hiện dễ dàng và thuận lợi.

Tích luỹ khoa học công nghệ

Thời gian qua, TEDI đã tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo, tổng kết các đề tài nghiên cứu, tổng kết các công trình ứng dụng công nghệ mới được TEDI duy trì thường xuyên một cách hiệu quả. Thông qua các hoạt động này, các ý tưởng được chia sẻ, nhiều vấn đề KHKT được đưa ra thảo luận một cách nghiêm túc để tổng kết những mặt đã được, từng bước tháo gỡ những vấn đề mới phát sinh nhằm hoàn thiện hơn công nghệ khảo sát, thiết kế và thi công. Các hội thảo khoa học với các chuyên gia nước ngoài, các lớp đào tạo về chuyên môn và quản lý liên tục được tổ chức. Với các kỹ sư và cán bộ kỹ thuật trẻ, các hội thi “Đồ án xuất sắc”, các hội nghị KHCN và các lớp đào tạo, hội thảo về chuyên môn, nghiệp vụ là sự khuyến khích lớn, dấu ấn quan trọng trong sự nghiệp hoạt động nghiên cứu khoa học.

Trước đây, với các chuyên gia Liên Xô và 20 năm gần đây với hầu hết các hãng tư vấn quốc tế lớn đến Việt Nam, TEDI đã hợp tác cùng tham gia thiết kế các công trình dự án lớn được đầu tư xây dựng bằng vốn vay nước ngoài. Mục đích lấy công việc để học hỏi, nâng cao trình độ KHCN được TEDI xác định rõ, nên đã đầu tư và bố trí các chuyên gia, kỹ sư giỏi về cả chuyên môn và ngoại ngữ tham gia. Nhiều chương trình chuyển giao công nghệ từ tư vấn nước ngoài đã được TEDI tiếp nhận qua các dự án: Cầu Mỹ Thuận, cầu Cần Thơ, cầu Bãi Cháy, hầm Hải Vân, hầm Thủ Thiêm, các dự án nâng cấp cải tạo các quốc lộ từ nguồn vốn ODA. Việc chuyển giao công nghệ trong nhóm công ty TEDI và các đơn vị tư vấn khác được thực hiện thường xuyên. TEDI đã thành lập Hội đồng khoa học TCty để triển khai các công nghệ mới và giải quyết các vấn đề phức tạp tại các dự án công trình cụ thể.

Hiệu quả đầu tư

Đầu tư cho KHCN, đặc biệt đầu tư lớn trong gần 20 năm qua, đã đem lại hiệu quả lớn trong các lĩnh vực hoạt động của đơn vị tư vấn thiết kế đầu ngành.

Trong lĩnh vực quản lý và điều hành sản xuất kinh doanh, TEDI đã xây dựng và áp dụng thành công hệ thống ISO-9001 quản lý theo thông lệ quốc tế, giải quyết toàn diện được khâu điều hành, quản lý chất lượng sản phẩm. Cùng với phần mềm quản lý văn bản được TEDI xây dựng, áp dụng và việc thực hiện thống nhất các phần mềm quản lý, thống nhất biểu mẫu báo cáo, theo dõi nhân lực dự án, TEDI đặt mục tiêu trở thành doanh nghiệp điện tử trong thời gian tới.

Trong công tác khảo sát từ những công cụ thô sơ và bán tự động của Nga (Liên Xô cũ) của những năm trước đây đến nay TCty đã có những thiết bị hiện đại như: Hệ thống định vị Microfix, máy đo sâu Echotrack Sounder, hệ thống định vị bằng laser (Lasertrack Positioning System), GPS hai tần, thiết bị GPS xách tay, thiết bị truyền số liệu, hệ thống máy toàn đạc điện tử khảo sát địa hình với các phần mềm xử lý số liệu Nova TDN, Togo softdesk, Microstation…, đạt trình độ quốc tế, đã cho phép xây dựng bản đồ địa hình kỹ thuật số 3 chiều phục vụ công tác nghiên cứu thiết kế. Hiện nay, những công việc này đã trở thành phổ biến trong Công ty mẹ và tất cả các đơn vị thành viên của TEDI. Công ty mẹ đã thành lập và từng bước hoàn thiện phòng thí nghiệm hiện đại về vật liệu và địa chất công trình đạt chuẩn LAS phục vụ sản xuất và nghiên cứu khoa học. Các thiết bị khảo sát địa chất cùng phòng thí nghiệm hiện đại có thể cung cấp các số liệu thí nghiệm theo tiêu chuẩn quốc tế.

Trong lĩnh vực thiết kế đường bộ, từ những nghiên cứu thiết kế mặt đường gia cố vôi, gia cố bằng xỉ lò cao trong những năm 1980 đến những nghiên cứu thiết kế mặt đường bê tông nhựa trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, mặt đường bê tông xi măng trong những năm 1982 đã được ứng dụng lần đầu ở quảng trường Ba Đình, đường Bắc cầu Chương Dương. TCty đã áp dụng thành công việc thiết kế tuyến đường bộ bằng ảnh hàng không, thiết kế móng mặt đường bê tông nhựa sử dụng cấp phối đá dăm liên tục theo tiêu chuẩn AASHTO trên đường cấp cao Bắc Thăng Long – Nội Bài, đường 183, quốc lộ 5, đại lộ Thăng Long… hiện trở thành công nghệ phổ biến trong xây dựng đường bộ ở Việt Nam.

Việc thiết kế  đã  được thực hiện tự động hoá thiết kế với nhiều phần mềm hiện đại. Ứng dụng thành công các công nghệ mới như thiết kế xử lý nền đất yếu, thiết kế kiên cố hoá mái dốc; áp dụng công nghệ thiết kế thi công mặt đường bê tông nhựa và bê tông xi măng, bê tông tạo nhám để thiết kế các đường cấp cao, đường đô thị và đường cao tốc ở Việt Nam. Việc thiết kế các nút giao thông khác mức có kết cấu và mỹ quan được dư luận chấp nhận như cầu cạn trước nhà ga T1 Sân bay Nội Bài, nút giao thông Nam cầu Chương Dương, nút giao thông Mai Dịch, đường Vành đai III (TP. Hà Nội), nút phía bắc QL5 – cầu Vĩnh Tuy… Hệ thống đường cao tốc như Giẽ – Ninh Bình, TP. Hồ Chí Minh – Trung Lương, Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Thái Nguyên. Hiện tại, TEDI lập DAĐT các đoạn tuyến Ninh Bình – Thanh Hoá, Thanh Hoá – Hà Tĩnh, Đà Nẵng – Quảng Ngãi, Dầu Giây – Phan Thiết, Trung Lương – Mỹ Thuận – Cần Thơ, Dầu Giây – Liên Khương, Biên Hoà – Vũng Tàu…

Thiết kế cầu – hầm là một mũi nhọn của TCty với nhiều đề tài nghiên cứu thực nghiệm có kết quả. Trong thời kỳ chống chiến tranh phá hoại của đế quốc Mỹ ở miền Bắc, nhiều công trình vượt sông sáng tạo mang sắc thái Việt Nam đã được áp dụng phục vụ đảm bảo giao thông như: Đề tài cầu dây cáp, đề tài cầu phao dìm giấu bằng vỏ tên lửa; trong thời kỳ hoà bình đã nghiên cứu ứng dụng dầm cầu bê tông cốt thép ứng suất trước, những cầu đầu tiên ở Việt Nam được áp dụng là cầu Phủ Lỗ, cầu Cửa Tiên (Nghệ An), cho đến nay đã phổ cập việc sử dụng dầm bê tông cốt thép ứng suất trước vào vô số cầu ở Việt Nam với công nghệ căng trước hoặc căng sau tại công xưởng và tại hiện trường.

Kết cấu dầm cốt thép – bê tông cốt thép liên hợp trên cơ sở thép chữ U, I khẩu độ từ 9 đến 33m được dùng phổ biến trong thời kỳ chiến tranh để khắc phục nhanh các cầu bị bom Mỹ phá sập. Đặc biệt lần đầu tiên đã tự thiết kế và chỉ đạo xây dựng công nghệ chế tạo dầm liên tục thép – bê tông cốt thép liên hợp đạt khẩu độ 42+63+42m tại cầu Đò Quan (Nam Định), trước đây với kết cấu này ta phải mua từ nước ngoài.

Dầm bê tông cốt thép ứng suất trước Super T khẩu độ 40m đã được sử dụng phổ biến tại các công trình cầu trong cả nước. Dầm dàn thép tổ hợp thanh hàn, liên kết bu lông cường độ cao đã ứng dụng ở cầu Thăng Long, cầu Chương Dương và chế tạo dàn thép 50 – 62,5m cho đường sắt và đường bộ theo đồ án thiết kế của Tổng Công ty đã áp dụng cho cầu Ba Chế, cầu Triều Dương… Cầu vòm hai chiều nửa lắp ghép qua học tập và xây dựng ở Trung Quốc đã được nghiên cứu áp dụng ở cầu Quang Kim (Lào Cai), ở cầu Ròn với khẩu độ nhịp tới 50m.

Công nghệ thi công dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực đúc hẫng cân bằng đã áp dụng thành công lần đầu tiên ở cầu Phú Lương (Hải Dương) khẩu độ nhịp 102m. Sau đó đã áp dụng cho hàng loạt cầu dầm hộp liên tục khẩu độ lớn như cầu Tiên Cựu (Hải Phòng), Lạc Quần (Nam Định), Hòa Bình (Hòa Bình), Yên Lệnh (Hưng Yên), Phù Đổng (Hà Nội), An Dương (Hải Phòng), Quán Hầu (Quảng Bình), Sông Gianh (Quảng Bình), Kiến An (Hải Phòng), Nhật Lệ (Quảng Bình), Hoàng Long (Thanh Hóa), Tạ Khoa (Sơn La), Vĩnh Tuy (Hà Nội), Hàm Luông (Bến Tre), Pá Uôn (Sơn La)… Đặc biệt cầu Hàm Luông lập kỷ lục Việt Nam về khẩu độ nhịp chính 150m và cầu Pá Uôn lập kỷ lục về chiều cao trụ gần 100m đã được đưa vào khai thác.

TEDI đã thiết kế chỉ đạo thi công cầu dây văng Đăkrông (Quảng Trị), cầu dây văng Lê Hồng Phong (TP. Phan Thiết), cầu dây văng khẩu độ lớn Rạch Miễu (nhịp chính 270m) qua sông Tiền nối tỉnh Tiền Giang và Bến Tre; tính toán đối chứng và giám sát thi công cầu treo dây võng Thuận Phước (Đà Nẵng) nhịp 405 m; lập dự án đầu tư xây dựng cầu Nhật Tân bắc qua sông Hồng, cầu Cao Lãnh và cầu Vàm Cống qua sông Tiền và sông Hậu; thiết kế và chỉ đạo thi công cầu vòm thép nhồi bê tông Đ, TEDI đang tiếp tục hoàn thiện công nghệ tính toán phân tích ổn định gió động, phân tích động đất vào các công trình cầu, kết cấu có độ mảnh lớn như cầu dây văng, dây võng.

Công nghệ xây dựng hầm phát triển từ những công trình sơ khai với sự giúp đỡ của các chuyên gia Trung Quốc trên đường sắt Hà Nội – Lạng Sơn (đoạn tuyến Đồng Mỏ – Bản Thí) vào những năm đầu thập kỷ 60. Đến nay, TCty đã làm chủ các công nghệ thiết kế và thi công hầm theo phương pháp công nghệ NATM của Áo áp dụng cho hầm Hải Vân và đến hầm Đèo Ngang do các kỹ sư TEDI tự thiết kế. Công nghệ thiết kế – thi công hầm dìm xây dựng hầm Thủ Thiêm qua sông Sài Gòn đang được các kỹ sư TEDI thực hiện cùng các kỹ sư Nhật Bản trong cùng một liên danh tư vấn. TCty cũng đã làm chủ các công nghệ thiết kế thi công hầm người đi bộ trong đô thị và các hệ thống tuynel kỹ thuật trong các công trình giao thông đô thị như hầm trên đường Láng – Hoà Lạc (giao cắt đường vào Trung tâm Hội nghị quốc gia), hầm đường Đào Duy Anh, Ngã Tư Sở, đầu cầu Thủ Thiêm…

Tinh thần sáng tạo của các chuyên gia, kỹ sư cảng – đường thủy luôn được thể hiện qua nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được áp dụng trong các công trình của Ngành trong suốt 50 năm hoạt động. Đó là những bến dã chiến phục vụ vận tải trong thời kỳ chống chiến tranh phá hoại, cải tạo kênh Nhà Lê bằng phương pháp nổ mìn văng định hướng. Những chương trình nghiên cứu cấp Nhà nước và Bộ phục vụ cho việc khôi phục nền kinh tế sau khi nước nhà thống nhất như: Chương trình nghiên cứu cửa biển cho tàu pha sông biển; chương trình nghiên cứu cảng tổng hợp khu vực Hải Phòng – Quảng Ninh; nghiên cứu các quá trình thủy thạch động lực học làm cơ sở duy tu và cải tạo các cảng biển. Những kết cấu mới trong công trình bến tường cừ có bệ cọc giảm tải ở các cảng Cửa Lò, đề tài nghiên cứu tường bến có bản giảm tải đã được thí nghiệm trên mô hình, những công trình chỉnh trị luồng tàu sông bằng vật liệu địa phương ở các tuyến sông Hồng đoạn Hà Nội, sông Đuống, sông Luộc. Nhiều đề tài nghiên cứu về diễn biến của dòng chảy và chế độ vận động của bùn cát trong điều kiện kênh chịu ảnh hưởng của thủy triều bằng cách kết hợp các phương pháp thống kê và lý thuyết kết hợp với thí nghiệm trên mô hình vật lý từ những kết quả nghiên cứu đã đề xuất được những kênh tuyến chạy tàu hợp lý. TCty đã đi đầu trong việc áp dụng mô hình toán MIKE 21 để dự báo sóng, dòng sa bồi. Trên công trình cảng Cái Lân (liên danh tư vấn với Nhật Bản), lần đầu tiên ở Việt Nam đã áp dụng thành công phương pháp thiết kế và thi công thùng chìm khổng lồ xây dựng cảng nước sâu.

Trong lĩnh vực xây dựng nền móng, đã ứng dụng thành công công nghệ thiết kế và thi công giếng chìm chở nổi, giếng chìm áo vữa sét ở móng trụ cầu Thăng Long có đường kính 18m hạ sâu 30m. Các cọc khoan nhồi đường kính 0,6m bằng các thiết bị khoan địa chất công trình cải tiến được áp dụng ở cầu Uông Bí sông Hiếu… Năm 1993, lần đầu tiên ở Việt Nam, TCty đề xuất áp dụng thành công công nghệ thi công cọc khoan nhồi đường kính lớn 1,3m trên cầu Việt Trì. Sau đó, loại hình móng cọc khoan nhồi đường kính lớn đã trở nên phổ biến trong lĩnh vực xây dựng giao thông và xây dựng dân dụng ở Việt Nam. Hiện đã đang thi công nhiều cọc khoan nhồi đường kính 2m và 2m50 có độ sâu lớn như ở cầu Rạch Miễu (độ sâu 88m), cầu Hàm Luông, cầu Thuận Phước…

Công nghệ xử lý nền đất yếu bằng vải địa kỹ thuật, bấc thấm trên các đường Quốc lộ 5, Đại lộ Thăng Long là những công nghệ đầu tiên được áp dụng theo đồ án của TEDI, nay đã trở thành phổ biến trong lĩnh vực xây dựng giao thông. Đến nay TEDI đã ứng dụng nhiều công nghệ xử lý đất yếu và ổn định mái dốc như công nghệ cọc cát, cọc cát đầm chặt, giếng cát, bấc thấm, cọc đất gia cố xi măng, công nghệ neo đất, tường chắn có cốt, rọ đá…

Đánh giá tác động môi trường, không chỉ đáp ứng quy trình và thủ tục đánh giá tác động môi trường đối với các dự án xây dựng các công trình giao thông có chất lượng được các chủ đầu tư và các cơ quan QLNN có thẩm quyền đánh giá cao, các chuyên gia tư vấn môi trường của TCty đã hỗ trợ rất hiệu quả trong việc lựa chọn phương án vị trí công trình tối ưu, hài hòa khía cạnh kỹ thuật, kinh tế và môi trường cho các dự án do TCty thực hiện như dự án Đường Hồ Chí Minh, dự án đường 14C, dự án cảng Vũng Áng và đường nối sang Lào…Trong lĩnh vực khoa học, Tổng Công ty đã giúp Bộ GTVT biên soạn và ban hành tiêu chuẩn ngành Quy trình đánh giá tác động môi trường khi lập dự án khả thi và thiết kế xây dựng các công trình giao thông đến nay vẫn còn hiệu lực.

Kỹ năng đánh giá môi trường ngày càng được nâng cao đáp ứng các yêu cầu về an toàn môi trường và xã hội không chỉ của Việt Nam mà của các tổ chức quốc tế. Đặc biệt, đã nghiên cứu và thực hiện đánh giá tác động của tổ hợp nguồn gây ồn phát sinh từ các tầng giao thông khác nhau lần đầu tiên đã được ứng dụng ở dự án đường Vành đai 3 đoạn Mai Dịch – Nam Thăng Long, dự án đường bộ trên cao đường vành đai 2 đoạn Vĩnh Tuy – Ngã Tư Sở và cho kết quả tin cậy. Ngoài ra, nhằm ngày càng nâng cao chất lượng tư vấn và đáp ứng các yếu cầu về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả và bảo vệ môi trường trong tình hình mới. TCty đã đăng ký và được Bộ GTVT giao nghiên cứu các giải pháp về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả ngay từ khâu lập quy hoạch và lập dự án đầu tư công trình GTVT.

ThS. Phạm Hữu Sơn

TGĐ Tổng công ty Tư vấn thiết kế GTVT