Thế nào là cầu cáp treo?

Cầu cáp treo cũng chính là cầu treo, nó dùng dây cáp kéo lên trên không ở hai bờ sông, mặt cầu được treo lên trên dây cáp đó.

Cầu treo đã có lịch sử rất lâu đời, từ thời cổ đại người ta đã dùng tre, mây đan thành cầu bắc qua các vực sâu, dòng sông, đến đời Minh thì dùng xích sắt để làm cầu Tế Hồng, cầu cáp treo hiện đại dùng cáp thép có cường độ cao. Lợi dụng đầy đủ tính năng chịu kéo của vật liệu thép, đồng thời vì cầu có các ưu điểm là khẩu độ lớn, trọng lượng bản thân nhỏ, nên rất được hoan nghênh. Ví dụ, hiện nay, cầu treo có khẩu độ lớn nhất thế giới là cây cầu lớn bắc qua eo biển nối liền hai đảo Shikoku và Honshu của Nhật Bản, có khẩu độ đạt đến 1990 m.

Cầu cáp treo hiện đại do giá tháp, dây cáp, cọc treo và khối đá neo hợp thành, phương thức làm cầu nhìn qua là thấy rõ ngay. Ở hai bên bờ sông dựng hai giá tháp rất cao, trên “giá” tháp treo dây cáp, hai đầu dây cáp sau khi bắc qua đỉnh tháp thì được neo chặt trên mặt đất ở hai bờ, trên sợi dây cáp to lớn và vững chắc, người ta treo nhiều cọc thẳng đứng, dùng để treo kết cấu mặt cầu lên.

Giá tháp trước kia xây dựng bằng đá, nay làm bằng thép, có lúc cũng dùng bê tông cốt thép làm giá tháp, đầu dưới của tháp được cố định trên trụ cầu.

Hiện nay thường dùng dây thép bện thành sợi cáp rất to. Điều thú vị là khi khẩu độ của cầu tương đối lớn (ví dụ vượt quá 750 m) thì cáp thép phần lớn được bện ngay tại chỗ theo “phương pháp bện trên không”.

Đó là vì dây cáp rất nặng, nếu bện sẵn trước rồi dùng cần cẩu đưa lên tháp cao, sẽ rất khó khăn cho thi công. Ví dụ cầu Cửa Vàng ở San Francisco của Mỹ, có khẩu độ 1280 m, tháp thép cao 227 m. Dây cáp thép sau khi bện xong có đường kính đến 92,7 cm, tổng trọng lượng là 11.000 tấn, nếu đưa nó lên trên cao hơn 200 m thì đương nhiên là rất khó khăn, còn dùng “phương pháp bện trên không” thì có thể giải quyết được vấn đề khó khăn đó. Phương pháp này do công trình sư thiết kế cầu cáp treo nổi tiếng từ thời kỳ đầu của Mỹ là J. A. Roebling phát minh.

Dùng dây cáp vừa nặng vừa to, là để có đủ sức chịu lực, để treo mặt cầu to lớn lên. Dây cáp không phải cố định ở trên “giá” tháp cao, mà chỉ vắt qua tháp, rồi cố định trên mặt đất ở hai đầu cầu. Người ta đào hố sâu hoặc đường hầm ở trong lớp nham thạch ở hai đầu cầu, sau đó đặt các cấu kiện cố định dây cáp vào đường hầm rồi đổ bê tông đầm chặt; hoặc đổ các khối bê tông lớn vào lớp nham thạch, dựa vào trọng lực và lực ma sát của nó để “kéo chặt” dây cáp.

Năm 1940, Trung Quốc đã làm một cầu treo có khẩu độ 135 m bắc qua sông Lan Thương trên con đường nối liền Vân Nam với Mianma. Năm 1985 lại xây cầu cáp treo bắc qua sông Oamai Lasa ở Tây Tạng có khẩu độ 415 m.

Từ khóa: Cầu cáp treo; Cầu treo.