Cầu dây văng đã được sử dụng nhiều trên thế giới và Việt Nam. Thế nhưng vẫn còn khá nhiều người chưa biết đến loại cầu này. Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu một số thông tin về cầu dây văng qua bài viết dưới đây.

Cầu dây văng là gì?

Cầu dây văng (tiếng Anh gọi là cable-stayed bridge) là một loại cầu bao gồm một hoặc nhiều trụ tháp, mặt cầu được treo bằng các dây cáp chịu lực (có vai trò truyền tải trọng từ mặt cầu lên trụ tháp rồi xuống móng) kết nối trực tiếp với các trụ tháp này, đảm bảo sự ổn định và bền vững của công trình cầu.

Cầu dây văng đã được sử dụng nhiều trên thế giới và Việt Nam. Dưới đây là một số cây cầu dây văng nổi tiếng:

Tại Việt Nam:

  • Cầu Mỹ Thuận (nối Vĩnh Long – Tiền Giang): Cầu dây văng đầu tiên tại Việt Nam.
  • Cầu Nhật Tân: Cầu thép dây văng lớn nhất Việt Nam.
  • Cầu Cần Thơ: Có dây văng có nhịp chính dài 550m, biểu tượng miền Tây.
  • ..v..v..
Cầu Mỹ Thuận - Cầu dây văng đầu tiên tại Việt Nam.

Cầu Mỹ Thuận – Cầu dây văng đầu tiên tại Việt Nam.

Trên thế giới:

  • Cầu Millau Viaduct (Pháp): Một trong những cầu dây văng cao nhất thế giới.
  • Cầu Sutong Bridge (Trung Quốc): Cầu dây văng có nhịp chính dài đến 1.088m.
  • Cầu Russky Bridge (Nga): Cầu dây văng dài nhất thế giới với nhịp chính 1.104m (tính đến 2024).

Một số kiến thức hay về cầu dây văng

– Cấu tạo của cầu dây văng:

Một cây cầu dây văng tiêu chuẩn thường bao gồm 4 thành phần chính sau:

  • Trụ tháp (pylon): Là kết cấu chịu lực chính, thường có hình chữ H, A, hoặc các hình dáng kiến trúc độc đáo khác.
  • Dây văng: Dây cáp thép chịu lực cao. Đây là bộ phận giúp gắn chặt các kết cấu cầu và gánh nặng phần thân cầu.
  • Mặt cầu: Bản mặt cầu có thể bằng bê tông cốt thép dự ứng lực hoặc thép, nằm trên hệ dầm chủ và dầm ngang.
  • Móng cầu: Hệ móng sâu (cọc khoan nhồi, móng bè, móng cọc ống…) chịu tải từ trụ tháp truyền xuống nền đất.

– Phân loại cầu dây văng:

Có 3 loại cầu dây văng chủ yếu, được phân biệt theo cách nối cáp vào trụ cầu:

  • Kiểu rẻ quạt: Tất cả dây cáp đều hội tụ về một điểm trên đỉnh trụ tháp. Rất phổ biến vì giúp truyền lực hiệu quả.
  • Kiểu đàn hạc: Các dây song song với nhau, tạo hình giống cây đàn hạc. Đẹp mắt nhưng ít hiệu quả bằng kiểu quạt.
  • Kiểu hỗn hợp: Pha trộn giữa hai kiểu trên, thường dùng để dung hòa thẩm mỹ và kỹ thuật.
Cầu Cần Thơ.

Cầu Cần Thơ.

– Ưu điểm của cầu dây văng:

Sở dĩ cầu dây văng ngày càng được sử dụng phổ biến bởi vì loại cầu này có nhiều ưu điểm:

  • Vượt nhịp lớn: Cầu dây văng cho phép vượt nhịp dài (từ 200m đến hơn 1000m), rất phù hợp để bắc qua sông lớn, biển hoặc các địa hình hiểm trở.
  • Tính thẩm mỹ cao: Kiến trúc của cầu dây văng hiện đại, dễ tạo điểm nhấn đô thị và trở thành biểu tượng địa phương (ví dụ: cầu Bãi Cháy, cầu Mỹ Thuận, cầu Rạch Miễu…).
  • Thi công linh hoạt: Có thể xây dựng theo phương pháp hẫng cân bằng, thuận lợi trong điều kiện không thể lắp giáo tạm.

Sự kết hợp giữa tính năng kỹ thuật ưu việt, khả năng vượt nhịp lớn, thiết kế hiện đại và tính biểu tượng kiến trúc cao khiến cầu dây văng được lựa chọn tại nhiều quốc gia, đặc biệt trong các đô thị đang phát triển hoặc cần tạo điểm nhấn về mặt hạ tầng.

So với cầu treo – mặc dù có thể vượt nhịp dài tốt hơn nhưng chi phí bảo trì dây chính và neo móng rất cao, thì cầu dây văng được nhiều quốc gia lựa chọn sử dụng hơn vì vượt nhịp lớn vừa phải, chi phí hợp lý và dễ bảo trì hơn.

– Nhược điểm của cầu dây văng:

  • Chi phí cao: Do yêu cầu kỹ thuật phức tạp và vật liệu chất lượng cao, chi phí xây dựng thường lớn.
  • Yêu cầu bảo trì nghiêm ngặt: Hệ thống cáp và neo cần được kiểm tra, bảo trì định kỳ để đảm bảo an toàn.
  • Khả năng chịu động đất và gió mạnh cần tính toán kỹ: Đặc biệt với cầu có nhịp lớn và trụ cao.

Ứng dụng hệ thống quan trắc kết cấu công trình (SHM) vào cầu dây văng

Với những cầu dây văng có nhịp lớn và nằm ở nơi có tải trọng giao thông cao hoặc điều kiện khí hậu khắc nghiệt, hệ thống SHM gần như bắt buộc phải có, mục đích là để:

  • Phát hiện sớm đứt gãy hoặc lỏng dây văng – nguy cơ cực kỳ nghiêm trọng.
  • Theo dõi độ lệch trụ – tránh hiện tượng nghiêng/mất ổn định.
  • Giảm tần suất bảo trì định kỳ – tiết kiệm tiền cho ngân sách.
  • Tăng tuổi thọ cầu nhờ phát hiện hư hỏng sớm.
  • Tạo nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu & thiết kế cầu tương lai.

Tại Việt Nam, một số cầu dây văng lớn đã được trang bị hệ thống quan trắc kết cấu công trình nhằm theo dõi và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành như: Cầu Cần Thơ, cầu Bãi Cháy, cầu Rạch Miễu,…

Cầu dây văng không chỉ là một giải pháp kỹ thuật vượt trội trong xây dựng cầu lớn mà còn là biểu tượng kiến trúc của thời đại. Việc triển khai hệ thống SHM trên các cầu dây văng giúp nâng cao hiệu quả quản lý, bảo trì và đảm bảo an toàn cho các công trình quan trọng này.

>>> Xem thêm: Sử dụng những cảm biến nào trong hệ thống SHM (quan trắc công trình cầu)?