Việt Nam đặt mục tiêu đến năm 2050 phát triển hơn 10.000 km đường sắt và 9.000 km đường bộ cao tốc, không chỉ đặt ra bài toán vốn đầu tư rất lớn, mà còn đòi hỏi một phương thức tổ chức thi công phù hợp với đặc thù các dự án tuyến dài, khối lượng lặp lại lớn. 
Các chuyên gia cho rằng, nếu vẫn duy trì cách làm truyền thống, chủ yếu dựa vào bê tông đổ tại chỗ, thì áp lực về tiến độ, kiểm soát chất lượng và tổ chức mặt bằng thi công sẽ ngày càng lớn. Trong bối cảnh đó, bê tông đúc sẵn không còn là giải pháp mang tính thử nghiệm, mà là xu hướng tất yếu xét trên phương diện năng suất và quản trị thi công.
Tuy nhiên, tại thời điểm này, vấn đề đặt ra không còn dừng ở câu hỏi “đúc sẵn có tốt hơn không”, mà là đã đến lúc xem công nghiệp hóa kết cấu bê tông đúc sẵn như một phương thức thi công chủ đạo hay chưa.
Bê tông đúc sẵn không xa lạ với thị trường xây dựng
Theo các chuyên gia, Việt Nam đã sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn từ trước năm 1990 với dầm chữ I, chữ T và bản rỗng cho các cầu nhịp nhỏ và trung bình. Các cấu kiện này được áp dụng phổ biến trong hạ tầng tĩnh, cầu lưu lượng giao thông thấp và các dự án bê tông dự ứng lực giai đoạn đầu. Hạn chế của bê tông đúc sẵn giai đoạn này là trọng lượng bản thân lớn, chiều dài nhịp ngắn, tính thẩm mỹ chưa cao và phải bố trí nhiều dầm cho mỗi nhịp.
Theo ông Lê Thanh Liêm - Trợ lý Chủ tịch HĐQT, Tổng công ty Xây dựng số 1 (CC1), cuối những năm 1990, công nghệ Super-T được chuyển giao từ Australia vào Việt Nam và áp dụng lần đầu tại đường dẫn cầu Mỹ Thuận (1997).
Sau đó, công nghệ này tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong các công trình như: Cầu Tân Đệ, Cầu Quý Cao, Cầu Rạch Miễu, Cầu Cần Thơ, Cầu Phú Mỹ… và các tuyến cao tốc dưới dạng dầm Super-T. Ưu điểm là cho phép nhịp dài 35-40 m, thi công nhanh và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, nhược điểm là vẫn cần số lượng dầm lớn cho mỗi nhịp và xuất hiện hiện tượng nứt đầu dầm trong một số trường hợp khai thác.
Từ năm 2009, dầm T ngược được đưa vào sử dụng tại Vành đai 4 - Bình Dương. Loại dầm này phù hợp với nhịp 15-35 m, được sử dụng nhiều trong cầu vượt đô thị do yêu cầu chiều cao kết cấu thấp để bảo đảm tĩnh không.
Giai đoạn gần đây, dầm U-Beam được sản xuất trong nước từ năm 2016 bởi Beton6 và được Bộ Giao thông vận tải phê duyệt năm 2017. Loại dầm này có hiệu suất chịu uốn và xoắn cao hơn khoảng 1,7 lần so với Super-T ở cùng nhịp; sử dụng bê tông dự ứng lực cường độ cao (C70), giảm số lượng dầm trên mỗi nhịp, từ đó giảm tải trọng móng và khối lượng kết cấu dưới. Công nghệ này đã được áp dụng tại một số công trình như: Cầu Bãi Cháy (Quảng Ninh), Cầu Vân Ninh (Khánh Hòa), Cầu Trà Khúc (Quảng Ngãi)…
Việc áp dụng dầm U-Beam hiện còn hạn chế do yêu cầu kỹ thuật bê tông cường độ cao và tâm lý quen thuộc với công nghệ truyền thống, song tiềm năng sử dụng cho các dự án hạ tầng quy mô lớn là rõ ràng.
Như vậy, về kỹ thuật, Việt Nam không thiếu kinh nghiệm sản xuất và thi công kết cấu bê tông đúc sẵn. Vấn đề còn lại nằm ở cách tổ chức thị trường và cơ chế để công nghệ này trở thành phương thức thi công chủ đạo trong các dự án tuyến dài, quy mô lớn và có tính lặp lại cao.
Phải thay đổi phương thức thi công theo quy mô dự án
Một ví dụ điển hình là Dự án Vành đai 4 - Vùng Thủ đô Hà Nội, có tổng chiều dài 113,5 km, trong đó khoảng 80 km là cầu cạn. Với khối lượng cầu cạn lớn như vậy, phương án đổ bê tông tại chỗ truyền thống sẽ tạo áp lực rất lớn lên tổ chức mặt bằng và tiến độ thi công. Do đó, giải pháp dầm bê tông đúc sẵn được lựa chọn vì phù hợp hơn về tổ chức thi công và kiểm soát chất lượng.
Trong môi trường đô thị, công nghệ này đã chứng minh hiệu quả. Tuyến Metro số 1 TP.HCM sử dụng dầm chữ U đúc sẵn cho hơn 17 km cầu cạn. Tuyến Cát Linh - Hà Đông và Nhổn - Ga Hà Nội cũng sử dụng kết cấu dầm đúc sẵn cho phần cầu trên cao.
Ông Lê Thanh Liêm cho rằng, việc sử dụng dầm đúc sẵn không chỉ là vấn đề kỹ thuật. Thi công lắp ghép giúp rút ngắn thời gian phong tỏa, giảm tác động đến giao thông và sinh hoạt đô thị; đồng thời chất lượng được kiểm soát tốt hơn do sản xuất trong điều kiện nhà máy. Đây là lợi ích về quản lý nhà nước, không chỉ là lợi ích của nhà thầu.
Tuy nhiên, không nên áp dụng bê tông đúc sẵn một cách đại trà, mà phải dựa trên điều kiện cụ thể của dự án. Ví dụ: (i) Dầm cầu nên có khối lượng khoảng 20-80 tấn để thuận lợi vận chuyển và lắp đặt; (ii) Dự án cần tối thiểu 20-30 dầm cùng hình học hoặc 10-15 nhịp lặp lại để bảo đảm hiệu quả đầu tư khuôn và dây chuyền sản xuất; (iii) Khoảng cách từ nhà máy đến công trường nên trong phạm vi 50-100 km để tối ưu chi phí logistics.
Ngược lại, nếu số lượng cấu kiện bê tông đúc sẵn ít, hình học thay đổi nhiều hoặc điều kiện vận chuyển hạn chế, thì đúc sẵn bê tông có thể không hiệu quả. Điều này cho thấy, hiệu quả của bê tông đúc sẵn phụ thuộc vào quy mô và tính lặp lại của dự án.
Xu hướng hiện nay không chỉ dừng ở cấu kiện dầm bê tông đúc sẵn, mà mở rộng sang hệ kết cấu bê tông đúc sẵn toàn bộ. Theo đó, có thể áp dụng công nghệ trụ lắp ghép, trong đó thân trụ được chia thành các đoạn đúc sẵn và lắp ráp tại công trường.
Bản mặt cầu lắp ghép cũng được khuyến nghị khi cần rút ngắn thời gian phong tỏa. Các tấm bản mặt cầu bê tông đúc sẵn có khối lượng 5-25 tấn, diện tích lặp lại từ 500-2.000 m² sẽ đạt hiệu quả sản xuất tốt.
Như vậy, công nghệ bê tông đúc sẵn không chỉ là thay đổi một cấu kiện, mà là thay đổi cách tổ chức thi công toàn bộ hệ kết cấu bê tông theo hướng công nghiệp hóa.
Để công nghệ bê tông đúc sẵn được áp dụng đồng bộ và rộng rãi, cần sớm hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn, định mức và đơn giá riêng cho kết cấu bê tông đúc sẵn lắp ghép. Nếu thiếu bộ công cụ này, chủ đầu tư và tư vấn sẽ không có cơ sở minh bạch để so sánh với phương án đổ tại chỗ. Hiện nay, các tiêu chuẩn như TCVN 5574:2018, TCVN 11823:2017, TCVN 9115:2019… mới dừng ở khung thiết kế chung, chưa hình thành hệ tiêu chuẩn chuyên biệt cho hệ kết cấu lắp ghép quy mô lớn. Trong bối cảnh hạ tầng chuyển sang giai đoạn phát triển quy mô tuyến dài, việc lựa chọn công nghiệp hóa kết cấu bê tông đúc sẵn không chỉ là quyết định kỹ thuật, mà là lựa chọn chiến lược về năng suất, tiến độ và năng lực tổ chức thi công quốc gia.
