Papua New Guinea (PNG), một quốc gia với hơn 600 hòn đảo rải rác khắp tây nam Thái Bình Dương, được xác định bởi những cảnh quan ấn tượng—dãy núi dốc, rừng mưa rậm rạp và những con sông uốn lượn—từ lâu đã tạo ra những rào cản ghê gớm đối với khả năng kết nối. Với chỉ 13% số đường được trải nhựa và nhiều cộng đồng nông thôn bị cô lập bởi lũ lụt theo mùa hoặc địa hình hiểm trở, tình trạng thiếu hụt cơ sở hạ tầng của đất nước đã hạn chế tăng trưởng kinh tế, cản trở việc tiếp cận các dịch vụ thiết yếu và làm sâu sắc thêm sự phân chia xã hội. Giữa những thách thức này, cầu Bailey bằng thép đã nổi lên như một giải pháp mang tính thay đổi, kết hợp tính linh hoạt, độ bền và khả năng triển khai nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu cơ sở hạ tầng độc đáo của PNG. Từ các nỗ lực cứu trợ khẩn cấp đến các dự án kết nối nông thôn vĩnh viễn, những cấu trúc thép mô-đun này đã phát triển từ công nghệ có nguồn gốc quân sự thành nền tảng trong chương trình phát triển quốc gia của PNG. Bài viết này khám phá lịch sử của cầu Bailey bằng thép ở PNG, những ưu điểm về cấu trúc của chúng được điều chỉnh theo môi trường của đất nước, các yếu tố quan trọng định hình việc sản xuất và thiết kế của chúng, tác động kinh tế xã hội của chúng và các xu hướng trong tương lai—với trọng tâm là các ứng dụng thực tế của Evercross Bridge Technology, một nhân tố chủ chốt trong cuộc cách mạng cơ sở hạ tầng của PNG.
Cầu Bailey bằng thép, còn được gọi là cầu thép đường cao tốc lắp ghép sẵn, được kỹ sư người Anh Donald Bailey phát minh vào năm 1938 để đáp ứng nhu cầu cấp thiết về các cầu quân sự có thể triển khai nhanh chóng trong Thế chiến II. Được thiết kế như một cấu trúc giàn mô-đun, nó đã cách mạng hóa chiến tranh bằng cách cho phép quân đội vượt qua sông, kênh và cơ sở hạ tầng bị hư hỏng trong vài ngày—nếu không muốn nói là vài giờ—bằng cách sử dụng các thành phần tiêu chuẩn và thiết bị chuyên dụng tối thiểu. Sau chiến tranh, công nghệ này chuyển sang sử dụng dân sự, chứng minh giá trị to lớn trong cứu trợ thiên tai, phát triển nông thôn và các dự án cơ sở hạ tầng ở những môi trường xa xôi hoặc đầy thách thức trên toàn thế giới.
Về cốt lõi, cầu Bailey bằng thép bao gồm các bộ phận giàn lắp ghép sẵn (được gọi là “tấm Bailey”), dầm ngang, xà gồ, sàn và phần cứng kết nối (chốt, bu lông và kẹp). Mỗi tấm giàn—thường dài 3 mét và cao 1,5 mét—nặng khoảng 270 kg, giúp nó có thể di chuyển và dễ dàng vận chuyển ngay cả ở những khu vực có khả năng tiếp cận hạn chế. Các tấm này được nối đầu cuối bằng các kết nối đực-cái được cố định bằng chốt thép cường độ cao (hợp kim 30CrMnTi, đường kính 49,5mm), trong khi các dây gia cố tùy chọn tăng cường khả năng chống uốn cho các nhịp dài hơn. Kết quả là một hệ thống linh hoạt có thể được cấu hình thành cầu một làn hoặc nhiều làn, trải dài từ 6 mét đến hơn 60 mét và chịu tải từ các phương tiện nhẹ đến máy móc hạng nặng 30 tấn.
Tính mô-đun: Tính năng xác định của cầu Bailey là các thành phần tiêu chuẩn hóa, có thể thay thế cho nhau. Các tấm giàn, dầm ngang và sàn được sản xuất hàng loạt theo các thông số kỹ thuật thống nhất, cho phép lắp ráp và cấu hình lại nhanh chóng để phù hợp với các chiều dài nhịp và yêu cầu tải trọng khác nhau.
Nhẹ nhưng chắc chắn: Được chế tạo từ thép cường độ cao, cầu Bailey cân bằng độ bền với tính di động. Thiết kế giàn của chúng phân bổ trọng lượng đều, giảm thiểu ứng suất cấu trúc đồng thời cho phép vận chuyển bằng xe tải, thuyền hoặc thậm chí bằng máy bay trực thăng ở những khu vực xa xôi.
Lắp ráp nhanh chóng: Không giống như các cầu bê tông truyền thống, cần hàng tuần hoặc hàng tháng để xây dựng tại chỗ, cầu Bailey có thể được dựng lên trong vài ngày bằng các công cụ cơ bản và lao động không có kỹ năng hoặc bán kỹ năng. Ví dụ, một cây cầu tiêu chuẩn dài 30 mét có thể được lắp ráp bởi một nhóm nhỏ trong 2–3 ngày, giảm thời gian dự án hơn 50% so với các phương pháp thông thường.
Khả năng tái sử dụng: Các thành phần được thiết kế để tháo rời và tái sử dụng trong nhiều dự án. Điều này không chỉ làm giảm chi phí dài hạn mà còn phù hợp với các nguyên tắc cơ sở hạ tầng bền vững, giảm thiểu chất thải vật liệu.
Khả năng thích ứng: Cầu Bailey phát triển mạnh trong nhiều môi trường khác nhau, từ thung lũng núi đến vùng ngập lụt. Chúng có thể được lắp đặt làm đường vượt khẩn cấp tạm thời, cơ sở hạ tầng bán vĩnh viễn hoặc thậm chí là cầu vĩnh viễn với những sửa đổi tối thiểu.
Tính hiệu quả về chi phí: Thiết kế mô-đun làm giảm chi phí sản xuất và vận chuyển, trong khi việc lắp ráp nhanh chóng giảm thiểu chi phí lao động và thiết bị. Đối với các quốc gia đang phát triển như PNG, điều này làm cho cầu Bailey trở thành một giải pháp thay thế dễ tiếp cận hơn cho cầu dầm bê tông hoặc thép.
Khả năng chịu tải: Cầu Bailey hiện đại, chẳng hạn như mẫu HD200, cung cấp khả năng chịu tải cao hơn (lên đến 40 tấn) và chiều dài nhịp (lên đến 48 mét) thông qua thiết kế giàn được cải tiến và vật liệu cường độ cao.
Khả năng phục hồi: Khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt vốn có của thép—bao gồm gió lớn, mưa lớn và sự thay đổi nhiệt độ—làm cho cầu Bailey phù hợp với khí hậu khắc nghiệt của PNG.
Các điều kiện địa lý khí hậu và những thách thức về cơ sở hạ tầng độc đáo của PNG khiến cầu Bailey bằng thép không chỉ là một lựa chọn thuận tiện mà còn là một nhu cầu thiết yếu. Địa hình của đất nước bị chi phối bởi các dãy núi hiểm trở (chiếm 80% diện tích đất liền), rừng mưa nhiệt đới rậm rạp và hơn 10.000 con sông—nhiều con sông trong số đó dâng cao đến mức không thể vượt qua trong mùa mưa hàng năm (tháng 11–tháng 4). Làm phức tạp thêm những rào cản vật lý này là một khí hậu nhiệt đới đặc trưng bởi nhiệt độ cao (25–30°C quanh năm), độ ẩm cao (70–90%) và lượng mưa hàng năm vượt quá 3.000mm ở các vùng ven biển và miền núi. Những điều kiện này tạo ra ba thách thức cơ sở hạ tầng quan trọng mà cầu Bailey được trang bị độc đáo để giải quyết:
Địa hình đồi núi và hệ thống sông rải rác của PNG đã làm phân mảnh mạng lưới giao thông của nước này. Các cộng đồng nông thôn ở các tỉnh như West Sepik, Eastern Highlands và Oro thường bị cô lập với các trung tâm đô thị trong nhiều tháng trong mùa mưa, vì các bãi cạn tạm thời và cầu gỗ có sức chứa thấp bị lũ cuốn trôi. Cầu bê tông truyền thống không thực tế ở đây: các thành phần nặng của chúng đòi hỏi thiết bị xây dựng lớn, không thể di chuyển trên những con đường núi hẹp, chưa được trải nhựa. Ngược lại, các thành phần cầu Bailey đủ nhẹ để có thể vận chuyển bằng xe tải nhỏ, thuyền hoặc thậm chí do người lao động mang đến các địa điểm xa xôi. Thiết kế mô-đun của chúng cũng cho phép vượt qua sông và hẻm núi mà không cần nhiều công việc nền móng—điều quan trọng ở những khu vực có đất không ổn định hoặc địa hình đá.
Khí hậu nhiệt đới của PNG gây ra những rủi ro đáng kể cho cơ sở hạ tầng. Độ ẩm cao và lượng mưa lớn làm tăng tốc độ ăn mòn trong các cấu trúc thép, trong khi sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt (sự khác biệt ngày và đêm từ 10–15°C) có thể khiến bê tông bị nứt và xuống cấp. Cầu Bailey giảm thiểu những rủi ro này thông qua hai sự thích ứng chính:
Khả năng chống ăn mòn: Cầu Bailey hiện đại sử dụng thép mạ kẽm hoặc chống chịu thời tiết, với các lớp phủ bảo vệ bổ sung để chịu được nước mặn (ở các vùng ven biển) và môi trường rừng mưa giàu độ ẩm.
Phục hồi nhanh chóng sau thảm họa: PNG dễ bị thiên tai, bao gồm động đất (nằm trên “Vành đai lửa” Thái Bình Dương), lũ lụt và lở đất. Những sự kiện này thường xuyên phá hủy các cây cầu hiện có, cắt đứt khả năng tiếp cận các dịch vụ quan trọng. Cầu Bailey có thể được triển khai nhanh chóng để khôi phục khả năng kết nối—ví dụ, sau trận động đất ở Papua New Guinea năm 2018, cầu Bailey đã được sử dụng để kết nối lại các ngôi làng xa xôi ở vùng Highlands trong vòng vài tuần.
Tình trạng thiếu hụt cơ sở hạ tầng của PNG là một rào cản lớn đối với sự phát triển. Theo kế hoạch cơ sở hạ tầng quốc gia “Connect PNG”, chỉ 22% cộng đồng nông thôn có thể tiếp cận đường xá mọi thời tiết quanh năm và 40% thủ phủ tỉnh thiếu kết nối đáng tin cậy với các hành lang giao thông quốc gia. Sự cô lập này kìm hãm hoạt động kinh tế: nông dân không thể vận chuyển cây trồng đến chợ, doanh nghiệp phải đối mặt với chi phí hậu cần cao và khai thác mỏ và du lịch—động lực kinh tế chính—bị cản trở do khả năng kết nối kém. Về mặt xã hội, sự cô lập hạn chế khả năng tiếp cận dịch vụ chăm sóc sức khỏe (các cộng đồng nông thôn thường thiếu xe cứu thương hoặc phương tiện vận chuyển khẩn cấp) và giáo dục (trẻ em có thể bỏ học trong mùa mưa). Cầu Bailey giải quyết trực tiếp những khoảng trống này bằng cách cung cấp các đường vượt mọi thời tiết, bền bỉ và giá cả phải chăng, kết nối các vùng nông thôn với các trung tâm kinh tế và xã hội.
Sản xuất cầu Bailey bằng thép đáp ứng nhu cầu độc đáo của PNG đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện, cân bằng độ bền vật liệu, tính linh hoạt trong thiết kế và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường nghiêm ngặt. Dưới đây là các yếu tố quan trọng định hình việc sản xuất, sau đó là tổng quan về các tiêu chuẩn thiết kế cầu của PNG và cách các nhà sản xuất đảm bảo tuân thủ.
3.1.1 Lựa chọn vật liệu: Độ bền trong môi trường khắc nghiệt
Thách thức vật liệu chính ở PNG là khả năng chống ăn mòn. Độ ẩm cao, lượng mưa và hơi muối (ở các vùng ven biển) làm tăng tốc độ xuống cấp của thép, vì vậy các nhà sản xuất ưu tiên:
Thép cường độ cao, chống ăn mòn: Cầu sử dụng thép kết cấu ASTM A36 hoặc tương đương, được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng (lớp phủ kẽm) để ngăn ngừa gỉ. Đối với các dự án ven biển, các lớp phủ epoxy bổ sung được áp dụng để chịu được sự tiếp xúc với nước mặn.
Các thành phần chống chịu thời tiết: Các chốt (chốt, bu lông) được làm từ hợp kim chống ăn mòn (ví dụ: 30CrMnTi) và sàn sử dụng tấm thép chống trượt để đảm bảo an toàn trong mưa lớn.
3.1.2 Thiết kế mô-đun để vận chuyển và lắp ráp
Cơ sở hạ tầng giao thông hạn chế của PNG quy định rằng các thành phần cầu Bailey phải nhẹ và nhỏ gọn. Các nhà sản xuất tối ưu hóa thiết kế bằng cách:
Tiêu chuẩn hóa kích thước thành phần: Các tấm giàn được giữ ở độ dài 3m và chiều cao 1,5m, đảm bảo chúng phù hợp với xe tải nhỏ hoặc thuyền. Các thành phần riêng lẻ nặng không quá 300kg, cho phép xử lý thủ công ở những khu vực không có cần cẩu.
Đơn giản hóa việc lắp ráp: Các kết nối sử dụng chốt và bu lông tháo nhanh, loại bỏ sự cần thiết của việc hàn hoặc các công cụ chuyên dụng. Điều này cho phép người lao động địa phương lắp ráp cầu sau khi được đào tạo tối thiểu, giảm sự phụ thuộc vào chuyên môn nước ngoài.
3.1.3 Tính bền vững về môi trường
Sự đa dạng sinh học phong phú của PNG—bao gồm rừng mưa, rạn san hô và các loài có nguy cơ tuyệt chủng—yêu cầu các quy trình sản xuất giảm thiểu tác động sinh thái. Các nhà sản xuất tuân thủ:
Sản xuất ít carbon: Việc sử dụng thép tái chế làm giảm lượng khí thải carbon, phù hợp với các mục tiêu về khả năng phục hồi khí hậu của PNG.
Giảm thiểu chất thải: Thiết kế mô-đun giảm thiểu chất thải tại chỗ, vì các thành phần được chế tạo sẵn theo thông số kỹ thuật chính xác. Bất kỳ chất thải xây dựng nào đều được tái chế hoặc xử lý theo các quy định về môi trường của PNG.
3.1.4 Tối ưu hóa tải trọng và nhịp
Nhu cầu vận chuyển của PNG rất đa dạng—từ các phương tiện chở khách nhẹ ở các vùng nông thôn đến xe tải khai thác mỏ hạng nặng ở các vùng giàu tài nguyên. Các nhà sản xuất điều chỉnh cầu cho các trường hợp sử dụng cụ thể bằng cách:
Cấu hình giàn có thể tùy chỉnh: Cầu có thể được cấu hình thành một làn (rộng 3,7m) hoặc nhiều làn (rộng tới 4,2m) bằng cách sử dụng các giàn khác nhau kết hợp (một hàng,hai hàng,hoặc ba hàng) .
Khả năng thích ứng nhịp: Đối với các nhịp ngắn (6–12m), cầu một tấm được sử dụng; đối với các nhịp dài hơn (12–60m), giàn gia cố với các dây bổ sung được triển khai.
PNG không có tiêu chuẩn cầu quốc gia độc lập; thay vào đó, nó áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế phù hợp với các điều kiện địa lý khí hậu và kinh tế của mình. Các tiêu chuẩn chính là:
3.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế chính
AS/NZS 5100.6: Tiêu chuẩn Úc/New Zealand về xây dựng cầu bằng thép và composite, trong đó đặt ra các yêu cầu về an toàn kết cấu, khả năng chịu tải, khả năng chống ăn mòn và hiệu suất địa chấn. Đây là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất ở PNG, vì nó được điều chỉnh theo khí hậu nhiệt đới và hoạt động địa chấn của Thái Bình Dương.
Thông số kỹ thuật thiết kế cầu AASHTO LRFD: Được sử dụng cho các dự án cơ sở hạ tầng lớn (ví dụ: đường vào khai thác mỏ), tiêu chuẩn của Hoa Kỳ này cung cấp các hướng dẫn về thiết kế hệ số tải và kháng, đảm bảo cầu có thể chịu được giao thông nặng và thời tiết khắc nghiệt.
Khung tuân thủ Connect PNG: Quy định rằng cầu phải đáp ứng các tiêu chí về tính bền vững và khả năng phục hồi, bao gồm khả năng chịu được lũ lụt (chu kỳ lặp lại 100 năm) và động đất (vùng địa chấn 4, theo quy chuẩn xây dựng của PNG).
3.2.2 Đảm bảo tuân thủ
Các nhà sản xuất như Evercross Bridge Technology đảm bảo tuân thủ thông qua:
Kiểm toán thiết kế trước sản xuất: Các kỹ sư tiến hành mô phỏng chi tiết để kiểm tra hiệu suất cầu theo yêu cầu của AS/NZS 5100.6, bao gồm khả năng chịu tải, khả năng phục hồi địa chấn và khả năng chống ăn mòn.
Kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất: Các thành phần được kiểm tra ở mọi giai đoạn—từ chế tạo thép đến mạ kẽm—bằng cách kiểm tra không phá hủy (ví dụ: kiểm tra siêu âm) để phát hiện các khuyết tật.
Kiểm tra và chứng nhận tại chỗ: Sau khi lắp ráp, cầu trải qua thử nghiệm tải (sử dụng khối bê tông hoặc xe hạng nặng) và được chứng nhận bởi các bên thứ ba độc lập để xác nhận sự tuân thủ các tiêu chuẩn.
Cầu Bailey bằng thép đã nổi lên như một chất xúc tác cho sự phát triển ở PNG, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, hòa nhập xã hội và khả năng phục hồi. Tác động của chúng được minh họa rõ nhất bằng dự án Cầu đường Telefomin của Evercross Bridge Technology—một sáng kiến mang tính bước ngoặt ở tỉnh West Sepik, chứng minh cách cầu thép mô-đun có thể biến đổi các cộng đồng xa xôi.
4.1.1 Tăng trưởng kinh tế và tạo thuận lợi thương mại
Cầu Bailey làm giảm chi phí vận chuyển và cải thiện khả năng tiếp cận thị trường, mở ra tiềm năng kinh tế ở các vùng nông thôn:
Phát triển nông nghiệp: Nông dân ở các tỉnh như Eastern Highlands hiện có thể vận chuyển cà phê, ca cao và rau đến các chợ đô thị quanh năm, giảm tổn thất sau thu hoạch (trước đây lên đến 40% trong mùa mưa) và tăng thu nhập từ 25–30%.
Ngành khai thác mỏ và tài nguyên: Ngành khai thác mỏ của PNG—chiếm 30% GDP—dựa vào việc vận chuyển thiết bị và quặng đáng tin cậy. Cầu Bailey cung cấp khả năng tiếp cận hiệu quả về chi phí đến các địa điểm khai thác mỏ xa xôi; ví dụ, một dự án năm 2022 ở tỉnh Madang đã giảm chi phí vận chuyển quặng 40% bằng cách thay thế một bãi cạn tạm thời bằng một cây cầu Bailey dài 40 mét.
Du lịch: Các điểm du lịch tự nhiên của PNG (ví dụ: Đường Kokoda, rạn san hô) thường không thể tiếp cận do cơ sở hạ tầng kém. Cầu Bailey cho phép phát triển các tuyến du lịch sinh thái, tạo việc làm trong cộng đồng nông thôn.
4.1.2 Hòa nhập xã hội và cải thiện sinh kế
Bằng cách kết nối các vùng nông thôn với các trung tâm đô thị, cầu Bailey tăng cường khả năng tiếp cận các dịch vụ thiết yếu:
Chăm sóc sức khỏe: Xe cứu thương hiện có thể đến các làng xa xôi trong trường hợp khẩn cấp, giảm tỷ lệ tử vong ở bà mẹ và trẻ em. Ở tỉnh Oro, một dự án cầu Bailey năm 2021 đã giảm thời gian phản ứng khẩn cấp từ 6 giờ xuống còn 45 phút.
Giáo dục: Trẻ em không còn bỏ học trong mùa mưa. Một nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới cho thấy việc tiếp cận cầu làm tăng tỷ lệ nhập học ở các vùng nông thôn PNG lên 18%, đặc biệt là đối với nữ sinh.
Việc làm: Xây dựng và bảo trì cầu tạo ra việc làm tại địa phương. Hầu hết các dự án thuê 60–70% lao động địa phương, cung cấp đào tạo kỹ năng trong xây dựng và kỹ thuật.
4.1.3 Khả năng phục hồi thảm họa
Cầu Bailey rất quan trọng để ứng phó và phục hồi khẩn cấp. Trong trận lụt năm 2023 ở tỉnh Morobe, ba cầu Bailey đã được triển khai trong vòng 10 ngày để khôi phục khả năng tiếp cận các cộng đồng bị ngập lụt, cho phép cung cấp thực phẩm, nước uống và vật tư y tế. Khả năng tái sử dụng của chúng cũng có nghĩa là chúng có thể được di dời đến các khu vực bị ảnh hưởng bởi các thảm họa mới, tối đa hóa tác động của chúng.
Evercross Bridge Technology (Shanghai) Co., Ltd.—một công ty hàng đầu toàn cầu về các giải pháp cầu thép mô-đun—minh họa cách cầu Bailey có thể mang lại tác động biến đổi ở PNG thông qua dự án Cầu đường Telefomin ở tỉnh West Sepik. Được trao vào năm 2024, dự án liên quan đến việc thiết kế, cung cấp và lắp đặt năm cầu Bailey hai làn dọc theo Đường vành đai Telefomin dài 16km, một hành lang quan trọng nối thị trấn Telefomin với các cộng đồng nông thôn xung quanh.
4.2.1 Bối cảnh dự án
Telefomin, nằm ở phía tây bắc xa xôi của PNG, trước đây bị cô lập trong mùa mưa. Bốn con sông lớn của khu vực—trước đây được vượt qua bằng các bãi cạn bằng gỗ không ổn định—thường bị ngập lụt, cắt đứt khả năng tiếp cận thị trường, chăm sóc sức khỏe và giáo dục cho hơn 15.000 cư dân. Nông dân địa phương gặp khó khăn trong việc bán cà phê và vani, trong khi các dịch vụ khẩn cấp không thể tiếp cận các làng trong tình trạng khủng hoảng. Dự án Đường vành đai Telefomin, một phần của kế hoạch “Connect PNG” của PNG, nhằm mục đích giải quyết những khoảng trống này bằng những cây cầu bền, mọi thời tiết.
4.2.2 Thiết kế và tuân thủ cầu
Evercross đã điều chỉnh cầu Bailey của mình theo nhu cầu độc đáo của Telefomin:
Thông số kỹ thuật: Năm cây cầu có nhịp từ 20–35 mét, với chiều rộng hai làn (4,2m) để chứa các phương tiện hạng nặng (ví dụ: thiết bị nông nghiệp, xe cứu thương) và khả năng chịu tải 30 tấn.
Điều chỉnh vật liệu: Các thành phần sử dụng thép mạ kẽm nhúng nóng với lớp phủ epoxy để chống lại độ ẩm cao và ăn mòn sông. Sàn chống trượt đảm bảo an toàn trong mưa lớn.
Tuân thủ: Cầu tuân thủ đầy đủ AS/NZS 5100.6 (thiết kế cầu thép) và AS/NZS 1170 (tải trọng gió và địa chấn), đảm bảo chúng có thể chịu được lũ lụt và động đất nhỏ.
4.2.3 Thực hiện và sự tham gia của cộng đồng
Một yếu tố thành công quan trọng là sự tập trung của Evercross vào việc xây dựng năng lực địa phương:
Lắp ráp nhanh chóng: Năm cây cầu được lắp ráp trong 45 ngày—nhanh hơn nhiều so với 6–8 tháng cần thiết cho cầu bê tông—sử dụng một nhóm nhỏ các kỹ sư quốc tế và 30 lao động địa phương được đào tạo về lắp ráp mô-đun.
Quan hệ đối tác địa phương: Evercross đã hợp tác với Chính quyền tỉnh West Sepik và các thủ lĩnh địa phương để xác định vị trí cầu, đảm bảo phù hợp với nhu cầu của cộng đồng. Công ty cũng cung cấp đào tạo về bảo trì cầu, trao quyền cho người dân địa phương quản lý cơ sở hạ tầng lâu dài.
4.2.4 Tác động của dự án
Kể từ khi khai trương vào đầu năm 2025, cầu Telefomin đã mang lại những lợi ích sâu sắc, có thể đo lường được:
Khả năng kết nối được cải thiện: Thời gian di chuyển giữa Telefomin và các làng xung quanh đã giảm từ 2–3 giờ xuống còn 15–20 phút. Cầu mở cửa quanh năm, loại bỏ sự cô lập trong mùa mưa.
Tăng trưởng kinh tế: Doanh số bán cà phê và vani tại địa phương đã tăng 35%, vì nông dân hiện có thể vận chuyển cây trồng đến chợ Telefomin và các trung tâm xuất khẩu. Các doanh nghiệp nhỏ—bao gồm các quầy hàng ven đường và dịch vụ vận tải—đã xuất hiện, tạo ra 50 việc làm mới.
Tiến bộ xã hội: Tỷ lệ nhập học đã tăng 22%, với 80 nữ sinh hơn theo học trường trung học. Phòng khám y tế địa phương báo cáo số lượt khám cấp cứu tăng 40%, vì xe cứu thương hiện có thể đến các làng đúng giờ.
Khả năng phục hồi: Trong mùa mưa năm 2025—một trong những mùa mưa ẩm ướt nhất của PNG—cầu vẫn còn nguyên vẹn, trong khi các bãi cạn bằng gỗ gần đó đã bị cuốn trôi. Điều này đảm bảo khả năng tiếp cận liên tục với thực phẩm và vật tư y tế.
Dự án Telefomin đã trở thành một hình mẫu cho sự phát triển cơ sở hạ tầng của PNG, chứng minh cách cầu Bailey có thể cung cấp các giải pháp lấy cộng đồng làm trung tâm, hiệu quả về chi phí, phù hợp với các mục tiêu phát triển quốc gia.
Việc sử dụng cầu Bailey bằng thép ở PNG đã phát triển qua ba giai đoạn riêng biệt:
5.1.1 Giai đoạn 1: Sử dụng trong quân sự và khẩn cấp (thập niên 1950–1990)
Cầu Bailey lần đầu tiên được giới thiệu đến PNG trong thời kỳ sau Thế chiến II, chủ yếu để sử dụng trong quân đội và chính quyền thuộc địa. Việc triển khai ban đầu tập trung vào việc kết nối các tiền đồn quân sự và địa điểm khai thác mỏ xa xôi, với các ứng dụng dân sự hạn chế. Trong giai đoạn này, cầu được nhập khẩu từ Úc và Vương quốc Anh, với sự tùy chỉnh tối thiểu tại địa phương.
5.1.2 Giai đoạn 2: Phát triển nông thôn và khẩn cấp dân sự (thập niên 2000–2010)
Những năm 2000 chứng kiến sự chuyển đổi sang sử dụng dân sự, do thiên tai và sự công nhận ngày càng tăng về khả năng chi trả của cầu Bailey. Sau các trận lụt lớn vào năm 2007 và 2011, chính phủ PNG bắt đầu sử dụng cầu Bailey để ứng phó khẩn cấp, thay thế cơ sở hạ tầng bị hư hỏng trong thời gian kỷ lục. Các tổ chức viện trợ quốc tế cũng áp dụng cầu Bailey cho các dự án phát triển nông thôn, đặc biệt là ở các vùng Highlands và Islands. Tuy nhiên, hầu hết các cây cầu vẫn được nhập khẩu, với năng lực sản xuất hoặc bảo trì tại địa phương hạn chế.
5.1.3 Giai đoạn 3: Cơ sở hạ tầng quốc gia quy mô lớn (thập niên 2020–Hiện tại)
Việc ra mắt kế hoạch “Connect PNG” vào năm 2021 đánh dấu một bước ngoặt, với cầu Bailey trở thành nền tảng trong chiến lược cơ sở hạ tầng quốc gia. Chính phủ đã ưu tiên cầu thép mô-đun cho các dự án kết nối nông thôn, thu hút các nhà sản xuất quốc tế như Evercross và thúc đẩy quan hệ đối tác địa phương. Giai đoạn này được đặc trưng bởi các thiết kế tùy chỉnh, xây dựng năng lực địa phương và hội nhập với các mục tiêu phát triển dài hạn (ví dụ: khả năng phục hồi khí hậu, đa dạng hóa kinh tế).
Tương lai của cầu Bailey bằng thép ở PNG được định hình bởi sự đổi mới công nghệ, các mục tiêu bền vững và nhu cầu cơ sở hạ tầng đang phát triển. Các xu hướng chính bao gồm:
5.2.1 Đổi mới vật liệu: Nhẹ hơn, chắc chắn hơn và bền vững hơn
Hợp kim và vật liệu tổng hợp tiên tiến: Các nhà sản xuất ngày càng sử dụng các hợp kim cường độ cao, nhẹ (ví dụ: vật liệu tổng hợp nhôm-thép) để giảm trọng lượng thành phần từ 20–30%, giúp việc vận chuyển dễ dàng hơn ở những khu vực xa xôi.
Thép xanh: Việc áp dụng thép ít carbon (được sản xuất bằng năng lượng tái tạo) sẽ phù hợp với các cam kết về khí hậu của PNG, giảm lượng khí thải carbon của việc xây dựng cầu.
5.2.2 Công nghệ cầu thông minh
Giám sát tình trạng kết cấu: Cầu Bailey trong tương lai sẽ tích hợp các cảm biến để theo dõi ứng suất, ăn mòn và khả năng chịu tải trong thời gian thực. Dữ liệu sẽ được truyền đến các nền tảng từ xa, cho phép bảo trì dự đoán và giảm thời gian ngừng hoạt động.
Bản sao kỹ thuật số: Các mô hình kỹ thuật số 3D của cầu sẽ được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế, lập kế hoạch xây dựng và bảo trì, cải thiện hiệu quả và giảm thiểu lỗi.
5.2.3 Bản địa hóa sản xuất và chuỗi cung ứng
Để giảm chi phí và tăng cường khả năng phục hồi, PNG đang hướng tới sản xuất tại địa phương. Các công ty quốc tế đang hợp tác với các công ty địa phương để thành lập các cơ sở lắp ráp, tạo việc làm và giảm sự phụ thuộc vào các thành phần nhập khẩu. Chính sách “Mua PNG” của chính phủ, được đưa ra vào năm 2023, cung cấp các ưu đãi cho các nhà sản xuất để tìm nguồn cung ứng vật liệu tại địa phương khi có thể.
5.2.4 Tích hợp với cơ sở hạ tầng khu vực
Tham vọng của PNG trở thành một trung tâm giao thông khu vực sẽ thúc đẩy nhu cầu về cầu Bailey lớn hơn, bền hơn. Các dự án trong tương lai có thể bao gồm các cây cầu xuyên biên giới nối PNG với Indonesia và Quần đảo Solomon, đòi hỏi các nhịp dài hơn (lên đến 80 mét) và khả năng chịu tải cao hơn. Những cây cầu này sẽ hỗ trợ thương mại và hội nhập khu vực, định vị PNG là một nhân tố chủ chốt trong sự phát triển kinh tế của Thái Bình Dương.
Cầu Bailey bằng thép đã phát triển từ các công cụ quân sự thành những động lực không thể thiếu của sự phát triển ở Papua New Guinea. Thiết kế mô-đun, độ bền và tính hiệu quả về chi phí của chúng khiến chúng phù hợp một cách độc đáo với địa hình hiểm trở, khí hậu khắc nghiệt và nhu cầu cơ sở hạ tầng của PNG. Bằng cách kết nối các cộng đồng xa xôi với thị trường, chăm sóc sức khỏe và giáo dục, cầu Bailey đang giảm bất bình đẳng, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tăng cường khả năng phục hồi thảm họa. Dự án Evercross Bridge Telefomin minh họa cách những cây cầu này có thể mang lại tác động hữu hình, lấy cộng đồng làm trung tâm khi được điều chỉnh theo các điều kiện địa phương và phù hợp với các mục tiêu phát triển quốc gia.
Khi PNG thúc đẩy chương trình nghị sự “Connect PNG”, tương lai của cầu Bailey nằm ở sự đổi mới—vật liệu nhẹ hơn, công nghệ thông minh và sản xuất tại địa phương—đồng thời vẫn giữ đúng với những điểm mạnh cốt lõi của chúng là khả năng thích ứng và khả năng chi trả. Đối với một quốc gia đang cố gắng thu hẹp khoảng cách về địa lý, kinh tế và xã hội, cầu Bailey bằng thép không chỉ là cơ sở hạ tầng: chúng là một con đường dẫn đến một tương lai kết nối, hòa nhập và thịnh vượng hơn.
Papua New Guinea (PNG), một quốc gia với hơn 600 hòn đảo rải rác khắp tây nam Thái Bình Dương, được xác định bởi những cảnh quan ấn tượng—dãy núi dốc, rừng mưa rậm rạp và những con sông uốn lượn—từ lâu đã tạo ra những rào cản ghê gớm đối với khả năng kết nối. Với chỉ 13% số đường được trải nhựa và nhiều cộng đồng nông thôn bị cô lập bởi lũ lụt theo mùa hoặc địa hình hiểm trở, tình trạng thiếu hụt cơ sở hạ tầng của đất nước đã hạn chế tăng trưởng kinh tế, cản trở việc tiếp cận các dịch vụ thiết yếu và làm sâu sắc thêm sự phân chia xã hội. Giữa những thách thức này, cầu Bailey bằng thép đã nổi lên như một giải pháp mang tính thay đổi, kết hợp tính linh hoạt, độ bền và khả năng triển khai nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu cơ sở hạ tầng độc đáo của PNG. Từ các nỗ lực cứu trợ khẩn cấp đến các dự án kết nối nông thôn vĩnh viễn, những cấu trúc thép mô-đun này đã phát triển từ công nghệ có nguồn gốc quân sự thành nền tảng trong chương trình phát triển quốc gia của PNG. Bài viết này khám phá lịch sử của cầu Bailey bằng thép ở PNG, những ưu điểm về cấu trúc của chúng được điều chỉnh theo môi trường của đất nước, các yếu tố quan trọng định hình việc sản xuất và thiết kế của chúng, tác động kinh tế xã hội của chúng và các xu hướng trong tương lai—với trọng tâm là các ứng dụng thực tế của Evercross Bridge Technology, một nhân tố chủ chốt trong cuộc cách mạng cơ sở hạ tầng của PNG.
Cầu Bailey bằng thép, còn được gọi là cầu thép đường cao tốc lắp ghép sẵn, được kỹ sư người Anh Donald Bailey phát minh vào năm 1938 để đáp ứng nhu cầu cấp thiết về các cầu quân sự có thể triển khai nhanh chóng trong Thế chiến II. Được thiết kế như một cấu trúc giàn mô-đun, nó đã cách mạng hóa chiến tranh bằng cách cho phép quân đội vượt qua sông, kênh và cơ sở hạ tầng bị hư hỏng trong vài ngày—nếu không muốn nói là vài giờ—bằng cách sử dụng các thành phần tiêu chuẩn và thiết bị chuyên dụng tối thiểu. Sau chiến tranh, công nghệ này chuyển sang sử dụng dân sự, chứng minh giá trị to lớn trong cứu trợ thiên tai, phát triển nông thôn và các dự án cơ sở hạ tầng ở những môi trường xa xôi hoặc đầy thách thức trên toàn thế giới.
Về cốt lõi, cầu Bailey bằng thép bao gồm các bộ phận giàn lắp ghép sẵn (được gọi là “tấm Bailey”), dầm ngang, xà gồ, sàn và phần cứng kết nối (chốt, bu lông và kẹp). Mỗi tấm giàn—thường dài 3 mét và cao 1,5 mét—nặng khoảng 270 kg, giúp nó có thể di chuyển và dễ dàng vận chuyển ngay cả ở những khu vực có khả năng tiếp cận hạn chế. Các tấm này được nối đầu cuối bằng các kết nối đực-cái được cố định bằng chốt thép cường độ cao (hợp kim 30CrMnTi, đường kính 49,5mm), trong khi các dây gia cố tùy chọn tăng cường khả năng chống uốn cho các nhịp dài hơn. Kết quả là một hệ thống linh hoạt có thể được cấu hình thành cầu một làn hoặc nhiều làn, trải dài từ 6 mét đến hơn 60 mét và chịu tải từ các phương tiện nhẹ đến máy móc hạng nặng 30 tấn.
Tính mô-đun: Tính năng xác định của cầu Bailey là các thành phần tiêu chuẩn hóa, có thể thay thế cho nhau. Các tấm giàn, dầm ngang và sàn được sản xuất hàng loạt theo các thông số kỹ thuật thống nhất, cho phép lắp ráp và cấu hình lại nhanh chóng để phù hợp với các chiều dài nhịp và yêu cầu tải trọng khác nhau.
Nhẹ nhưng chắc chắn: Được chế tạo từ thép cường độ cao, cầu Bailey cân bằng độ bền với tính di động. Thiết kế giàn của chúng phân bổ trọng lượng đều, giảm thiểu ứng suất cấu trúc đồng thời cho phép vận chuyển bằng xe tải, thuyền hoặc thậm chí bằng máy bay trực thăng ở những khu vực xa xôi.
Lắp ráp nhanh chóng: Không giống như các cầu bê tông truyền thống, cần hàng tuần hoặc hàng tháng để xây dựng tại chỗ, cầu Bailey có thể được dựng lên trong vài ngày bằng các công cụ cơ bản và lao động không có kỹ năng hoặc bán kỹ năng. Ví dụ, một cây cầu tiêu chuẩn dài 30 mét có thể được lắp ráp bởi một nhóm nhỏ trong 2–3 ngày, giảm thời gian dự án hơn 50% so với các phương pháp thông thường.
Khả năng tái sử dụng: Các thành phần được thiết kế để tháo rời và tái sử dụng trong nhiều dự án. Điều này không chỉ làm giảm chi phí dài hạn mà còn phù hợp với các nguyên tắc cơ sở hạ tầng bền vững, giảm thiểu chất thải vật liệu.
Khả năng thích ứng: Cầu Bailey phát triển mạnh trong nhiều môi trường khác nhau, từ thung lũng núi đến vùng ngập lụt. Chúng có thể được lắp đặt làm đường vượt khẩn cấp tạm thời, cơ sở hạ tầng bán vĩnh viễn hoặc thậm chí là cầu vĩnh viễn với những sửa đổi tối thiểu.
Tính hiệu quả về chi phí: Thiết kế mô-đun làm giảm chi phí sản xuất và vận chuyển, trong khi việc lắp ráp nhanh chóng giảm thiểu chi phí lao động và thiết bị. Đối với các quốc gia đang phát triển như PNG, điều này làm cho cầu Bailey trở thành một giải pháp thay thế dễ tiếp cận hơn cho cầu dầm bê tông hoặc thép.
Khả năng chịu tải: Cầu Bailey hiện đại, chẳng hạn như mẫu HD200, cung cấp khả năng chịu tải cao hơn (lên đến 40 tấn) và chiều dài nhịp (lên đến 48 mét) thông qua thiết kế giàn được cải tiến và vật liệu cường độ cao.
Khả năng phục hồi: Khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt vốn có của thép—bao gồm gió lớn, mưa lớn và sự thay đổi nhiệt độ—làm cho cầu Bailey phù hợp với khí hậu khắc nghiệt của PNG.
Các điều kiện địa lý khí hậu và những thách thức về cơ sở hạ tầng độc đáo của PNG khiến cầu Bailey bằng thép không chỉ là một lựa chọn thuận tiện mà còn là một nhu cầu thiết yếu. Địa hình của đất nước bị chi phối bởi các dãy núi hiểm trở (chiếm 80% diện tích đất liền), rừng mưa nhiệt đới rậm rạp và hơn 10.000 con sông—nhiều con sông trong số đó dâng cao đến mức không thể vượt qua trong mùa mưa hàng năm (tháng 11–tháng 4). Làm phức tạp thêm những rào cản vật lý này là một khí hậu nhiệt đới đặc trưng bởi nhiệt độ cao (25–30°C quanh năm), độ ẩm cao (70–90%) và lượng mưa hàng năm vượt quá 3.000mm ở các vùng ven biển và miền núi. Những điều kiện này tạo ra ba thách thức cơ sở hạ tầng quan trọng mà cầu Bailey được trang bị độc đáo để giải quyết:
Địa hình đồi núi và hệ thống sông rải rác của PNG đã làm phân mảnh mạng lưới giao thông của nước này. Các cộng đồng nông thôn ở các tỉnh như West Sepik, Eastern Highlands và Oro thường bị cô lập với các trung tâm đô thị trong nhiều tháng trong mùa mưa, vì các bãi cạn tạm thời và cầu gỗ có sức chứa thấp bị lũ cuốn trôi. Cầu bê tông truyền thống không thực tế ở đây: các thành phần nặng của chúng đòi hỏi thiết bị xây dựng lớn, không thể di chuyển trên những con đường núi hẹp, chưa được trải nhựa. Ngược lại, các thành phần cầu Bailey đủ nhẹ để có thể vận chuyển bằng xe tải nhỏ, thuyền hoặc thậm chí do người lao động mang đến các địa điểm xa xôi. Thiết kế mô-đun của chúng cũng cho phép vượt qua sông và hẻm núi mà không cần nhiều công việc nền móng—điều quan trọng ở những khu vực có đất không ổn định hoặc địa hình đá.
Khí hậu nhiệt đới của PNG gây ra những rủi ro đáng kể cho cơ sở hạ tầng. Độ ẩm cao và lượng mưa lớn làm tăng tốc độ ăn mòn trong các cấu trúc thép, trong khi sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt (sự khác biệt ngày và đêm từ 10–15°C) có thể khiến bê tông bị nứt và xuống cấp. Cầu Bailey giảm thiểu những rủi ro này thông qua hai sự thích ứng chính:
Khả năng chống ăn mòn: Cầu Bailey hiện đại sử dụng thép mạ kẽm hoặc chống chịu thời tiết, với các lớp phủ bảo vệ bổ sung để chịu được nước mặn (ở các vùng ven biển) và môi trường rừng mưa giàu độ ẩm.
Phục hồi nhanh chóng sau thảm họa: PNG dễ bị thiên tai, bao gồm động đất (nằm trên “Vành đai lửa” Thái Bình Dương), lũ lụt và lở đất. Những sự kiện này thường xuyên phá hủy các cây cầu hiện có, cắt đứt khả năng tiếp cận các dịch vụ quan trọng. Cầu Bailey có thể được triển khai nhanh chóng để khôi phục khả năng kết nối—ví dụ, sau trận động đất ở Papua New Guinea năm 2018, cầu Bailey đã được sử dụng để kết nối lại các ngôi làng xa xôi ở vùng Highlands trong vòng vài tuần.
Tình trạng thiếu hụt cơ sở hạ tầng của PNG là một rào cản lớn đối với sự phát triển. Theo kế hoạch cơ sở hạ tầng quốc gia “Connect PNG”, chỉ 22% cộng đồng nông thôn có thể tiếp cận đường xá mọi thời tiết quanh năm và 40% thủ phủ tỉnh thiếu kết nối đáng tin cậy với các hành lang giao thông quốc gia. Sự cô lập này kìm hãm hoạt động kinh tế: nông dân không thể vận chuyển cây trồng đến chợ, doanh nghiệp phải đối mặt với chi phí hậu cần cao và khai thác mỏ và du lịch—động lực kinh tế chính—bị cản trở do khả năng kết nối kém. Về mặt xã hội, sự cô lập hạn chế khả năng tiếp cận dịch vụ chăm sóc sức khỏe (các cộng đồng nông thôn thường thiếu xe cứu thương hoặc phương tiện vận chuyển khẩn cấp) và giáo dục (trẻ em có thể bỏ học trong mùa mưa). Cầu Bailey giải quyết trực tiếp những khoảng trống này bằng cách cung cấp các đường vượt mọi thời tiết, bền bỉ và giá cả phải chăng, kết nối các vùng nông thôn với các trung tâm kinh tế và xã hội.
Sản xuất cầu Bailey bằng thép đáp ứng nhu cầu độc đáo của PNG đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện, cân bằng độ bền vật liệu, tính linh hoạt trong thiết kế và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường nghiêm ngặt. Dưới đây là các yếu tố quan trọng định hình việc sản xuất, sau đó là tổng quan về các tiêu chuẩn thiết kế cầu của PNG và cách các nhà sản xuất đảm bảo tuân thủ.
3.1.1 Lựa chọn vật liệu: Độ bền trong môi trường khắc nghiệt
Thách thức vật liệu chính ở PNG là khả năng chống ăn mòn. Độ ẩm cao, lượng mưa và hơi muối (ở các vùng ven biển) làm tăng tốc độ xuống cấp của thép, vì vậy các nhà sản xuất ưu tiên:
Thép cường độ cao, chống ăn mòn: Cầu sử dụng thép kết cấu ASTM A36 hoặc tương đương, được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng (lớp phủ kẽm) để ngăn ngừa gỉ. Đối với các dự án ven biển, các lớp phủ epoxy bổ sung được áp dụng để chịu được sự tiếp xúc với nước mặn.
Các thành phần chống chịu thời tiết: Các chốt (chốt, bu lông) được làm từ hợp kim chống ăn mòn (ví dụ: 30CrMnTi) và sàn sử dụng tấm thép chống trượt để đảm bảo an toàn trong mưa lớn.
3.1.2 Thiết kế mô-đun để vận chuyển và lắp ráp
Cơ sở hạ tầng giao thông hạn chế của PNG quy định rằng các thành phần cầu Bailey phải nhẹ và nhỏ gọn. Các nhà sản xuất tối ưu hóa thiết kế bằng cách:
Tiêu chuẩn hóa kích thước thành phần: Các tấm giàn được giữ ở độ dài 3m và chiều cao 1,5m, đảm bảo chúng phù hợp với xe tải nhỏ hoặc thuyền. Các thành phần riêng lẻ nặng không quá 300kg, cho phép xử lý thủ công ở những khu vực không có cần cẩu.
Đơn giản hóa việc lắp ráp: Các kết nối sử dụng chốt và bu lông tháo nhanh, loại bỏ sự cần thiết của việc hàn hoặc các công cụ chuyên dụng. Điều này cho phép người lao động địa phương lắp ráp cầu sau khi được đào tạo tối thiểu, giảm sự phụ thuộc vào chuyên môn nước ngoài.
3.1.3 Tính bền vững về môi trường
Sự đa dạng sinh học phong phú của PNG—bao gồm rừng mưa, rạn san hô và các loài có nguy cơ tuyệt chủng—yêu cầu các quy trình sản xuất giảm thiểu tác động sinh thái. Các nhà sản xuất tuân thủ:
Sản xuất ít carbon: Việc sử dụng thép tái chế làm giảm lượng khí thải carbon, phù hợp với các mục tiêu về khả năng phục hồi khí hậu của PNG.
Giảm thiểu chất thải: Thiết kế mô-đun giảm thiểu chất thải tại chỗ, vì các thành phần được chế tạo sẵn theo thông số kỹ thuật chính xác. Bất kỳ chất thải xây dựng nào đều được tái chế hoặc xử lý theo các quy định về môi trường của PNG.
3.1.4 Tối ưu hóa tải trọng và nhịp
Nhu cầu vận chuyển của PNG rất đa dạng—từ các phương tiện chở khách nhẹ ở các vùng nông thôn đến xe tải khai thác mỏ hạng nặng ở các vùng giàu tài nguyên. Các nhà sản xuất điều chỉnh cầu cho các trường hợp sử dụng cụ thể bằng cách:
Cấu hình giàn có thể tùy chỉnh: Cầu có thể được cấu hình thành một làn (rộng 3,7m) hoặc nhiều làn (rộng tới 4,2m) bằng cách sử dụng các giàn khác nhau kết hợp (một hàng,hai hàng,hoặc ba hàng) .
Khả năng thích ứng nhịp: Đối với các nhịp ngắn (6–12m), cầu một tấm được sử dụng; đối với các nhịp dài hơn (12–60m), giàn gia cố với các dây bổ sung được triển khai.
PNG không có tiêu chuẩn cầu quốc gia độc lập; thay vào đó, nó áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế phù hợp với các điều kiện địa lý khí hậu và kinh tế của mình. Các tiêu chuẩn chính là:
3.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế chính
AS/NZS 5100.6: Tiêu chuẩn Úc/New Zealand về xây dựng cầu bằng thép và composite, trong đó đặt ra các yêu cầu về an toàn kết cấu, khả năng chịu tải, khả năng chống ăn mòn và hiệu suất địa chấn. Đây là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất ở PNG, vì nó được điều chỉnh theo khí hậu nhiệt đới và hoạt động địa chấn của Thái Bình Dương.
Thông số kỹ thuật thiết kế cầu AASHTO LRFD: Được sử dụng cho các dự án cơ sở hạ tầng lớn (ví dụ: đường vào khai thác mỏ), tiêu chuẩn của Hoa Kỳ này cung cấp các hướng dẫn về thiết kế hệ số tải và kháng, đảm bảo cầu có thể chịu được giao thông nặng và thời tiết khắc nghiệt.
Khung tuân thủ Connect PNG: Quy định rằng cầu phải đáp ứng các tiêu chí về tính bền vững và khả năng phục hồi, bao gồm khả năng chịu được lũ lụt (chu kỳ lặp lại 100 năm) và động đất (vùng địa chấn 4, theo quy chuẩn xây dựng của PNG).
3.2.2 Đảm bảo tuân thủ
Các nhà sản xuất như Evercross Bridge Technology đảm bảo tuân thủ thông qua:
Kiểm toán thiết kế trước sản xuất: Các kỹ sư tiến hành mô phỏng chi tiết để kiểm tra hiệu suất cầu theo yêu cầu của AS/NZS 5100.6, bao gồm khả năng chịu tải, khả năng phục hồi địa chấn và khả năng chống ăn mòn.
Kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất: Các thành phần được kiểm tra ở mọi giai đoạn—từ chế tạo thép đến mạ kẽm—bằng cách kiểm tra không phá hủy (ví dụ: kiểm tra siêu âm) để phát hiện các khuyết tật.
Kiểm tra và chứng nhận tại chỗ: Sau khi lắp ráp, cầu trải qua thử nghiệm tải (sử dụng khối bê tông hoặc xe hạng nặng) và được chứng nhận bởi các bên thứ ba độc lập để xác nhận sự tuân thủ các tiêu chuẩn.
Cầu Bailey bằng thép đã nổi lên như một chất xúc tác cho sự phát triển ở PNG, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, hòa nhập xã hội và khả năng phục hồi. Tác động của chúng được minh họa rõ nhất bằng dự án Cầu đường Telefomin của Evercross Bridge Technology—một sáng kiến mang tính bước ngoặt ở tỉnh West Sepik, chứng minh cách cầu thép mô-đun có thể biến đổi các cộng đồng xa xôi.
4.1.1 Tăng trưởng kinh tế và tạo thuận lợi thương mại
Cầu Bailey làm giảm chi phí vận chuyển và cải thiện khả năng tiếp cận thị trường, mở ra tiềm năng kinh tế ở các vùng nông thôn:
Phát triển nông nghiệp: Nông dân ở các tỉnh như Eastern Highlands hiện có thể vận chuyển cà phê, ca cao và rau đến các chợ đô thị quanh năm, giảm tổn thất sau thu hoạch (trước đây lên đến 40% trong mùa mưa) và tăng thu nhập từ 25–30%.
Ngành khai thác mỏ và tài nguyên: Ngành khai thác mỏ của PNG—chiếm 30% GDP—dựa vào việc vận chuyển thiết bị và quặng đáng tin cậy. Cầu Bailey cung cấp khả năng tiếp cận hiệu quả về chi phí đến các địa điểm khai thác mỏ xa xôi; ví dụ, một dự án năm 2022 ở tỉnh Madang đã giảm chi phí vận chuyển quặng 40% bằng cách thay thế một bãi cạn tạm thời bằng một cây cầu Bailey dài 40 mét.
Du lịch: Các điểm du lịch tự nhiên của PNG (ví dụ: Đường Kokoda, rạn san hô) thường không thể tiếp cận do cơ sở hạ tầng kém. Cầu Bailey cho phép phát triển các tuyến du lịch sinh thái, tạo việc làm trong cộng đồng nông thôn.
4.1.2 Hòa nhập xã hội và cải thiện sinh kế
Bằng cách kết nối các vùng nông thôn với các trung tâm đô thị, cầu Bailey tăng cường khả năng tiếp cận các dịch vụ thiết yếu:
Chăm sóc sức khỏe: Xe cứu thương hiện có thể đến các làng xa xôi trong trường hợp khẩn cấp, giảm tỷ lệ tử vong ở bà mẹ và trẻ em. Ở tỉnh Oro, một dự án cầu Bailey năm 2021 đã giảm thời gian phản ứng khẩn cấp từ 6 giờ xuống còn 45 phút.
Giáo dục: Trẻ em không còn bỏ học trong mùa mưa. Một nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới cho thấy việc tiếp cận cầu làm tăng tỷ lệ nhập học ở các vùng nông thôn PNG lên 18%, đặc biệt là đối với nữ sinh.
Việc làm: Xây dựng và bảo trì cầu tạo ra việc làm tại địa phương. Hầu hết các dự án thuê 60–70% lao động địa phương, cung cấp đào tạo kỹ năng trong xây dựng và kỹ thuật.
4.1.3 Khả năng phục hồi thảm họa
Cầu Bailey rất quan trọng để ứng phó và phục hồi khẩn cấp. Trong trận lụt năm 2023 ở tỉnh Morobe, ba cầu Bailey đã được triển khai trong vòng 10 ngày để khôi phục khả năng tiếp cận các cộng đồng bị ngập lụt, cho phép cung cấp thực phẩm, nước uống và vật tư y tế. Khả năng tái sử dụng của chúng cũng có nghĩa là chúng có thể được di dời đến các khu vực bị ảnh hưởng bởi các thảm họa mới, tối đa hóa tác động của chúng.
Evercross Bridge Technology (Shanghai) Co., Ltd.—một công ty hàng đầu toàn cầu về các giải pháp cầu thép mô-đun—minh họa cách cầu Bailey có thể mang lại tác động biến đổi ở PNG thông qua dự án Cầu đường Telefomin ở tỉnh West Sepik. Được trao vào năm 2024, dự án liên quan đến việc thiết kế, cung cấp và lắp đặt năm cầu Bailey hai làn dọc theo Đường vành đai Telefomin dài 16km, một hành lang quan trọng nối thị trấn Telefomin với các cộng đồng nông thôn xung quanh.
4.2.1 Bối cảnh dự án
Telefomin, nằm ở phía tây bắc xa xôi của PNG, trước đây bị cô lập trong mùa mưa. Bốn con sông lớn của khu vực—trước đây được vượt qua bằng các bãi cạn bằng gỗ không ổn định—thường bị ngập lụt, cắt đứt khả năng tiếp cận thị trường, chăm sóc sức khỏe và giáo dục cho hơn 15.000 cư dân. Nông dân địa phương gặp khó khăn trong việc bán cà phê và vani, trong khi các dịch vụ khẩn cấp không thể tiếp cận các làng trong tình trạng khủng hoảng. Dự án Đường vành đai Telefomin, một phần của kế hoạch “Connect PNG” của PNG, nhằm mục đích giải quyết những khoảng trống này bằng những cây cầu bền, mọi thời tiết.
4.2.2 Thiết kế và tuân thủ cầu
Evercross đã điều chỉnh cầu Bailey của mình theo nhu cầu độc đáo của Telefomin:
Thông số kỹ thuật: Năm cây cầu có nhịp từ 20–35 mét, với chiều rộng hai làn (4,2m) để chứa các phương tiện hạng nặng (ví dụ: thiết bị nông nghiệp, xe cứu thương) và khả năng chịu tải 30 tấn.
Điều chỉnh vật liệu: Các thành phần sử dụng thép mạ kẽm nhúng nóng với lớp phủ epoxy để chống lại độ ẩm cao và ăn mòn sông. Sàn chống trượt đảm bảo an toàn trong mưa lớn.
Tuân thủ: Cầu tuân thủ đầy đủ AS/NZS 5100.6 (thiết kế cầu thép) và AS/NZS 1170 (tải trọng gió và địa chấn), đảm bảo chúng có thể chịu được lũ lụt và động đất nhỏ.
4.2.3 Thực hiện và sự tham gia của cộng đồng
Một yếu tố thành công quan trọng là sự tập trung của Evercross vào việc xây dựng năng lực địa phương:
Lắp ráp nhanh chóng: Năm cây cầu được lắp ráp trong 45 ngày—nhanh hơn nhiều so với 6–8 tháng cần thiết cho cầu bê tông—sử dụng một nhóm nhỏ các kỹ sư quốc tế và 30 lao động địa phương được đào tạo về lắp ráp mô-đun.
Quan hệ đối tác địa phương: Evercross đã hợp tác với Chính quyền tỉnh West Sepik và các thủ lĩnh địa phương để xác định vị trí cầu, đảm bảo phù hợp với nhu cầu của cộng đồng. Công ty cũng cung cấp đào tạo về bảo trì cầu, trao quyền cho người dân địa phương quản lý cơ sở hạ tầng lâu dài.
4.2.4 Tác động của dự án
Kể từ khi khai trương vào đầu năm 2025, cầu Telefomin đã mang lại những lợi ích sâu sắc, có thể đo lường được:
Khả năng kết nối được cải thiện: Thời gian di chuyển giữa Telefomin và các làng xung quanh đã giảm từ 2–3 giờ xuống còn 15–20 phút. Cầu mở cửa quanh năm, loại bỏ sự cô lập trong mùa mưa.
Tăng trưởng kinh tế: Doanh số bán cà phê và vani tại địa phương đã tăng 35%, vì nông dân hiện có thể vận chuyển cây trồng đến chợ Telefomin và các trung tâm xuất khẩu. Các doanh nghiệp nhỏ—bao gồm các quầy hàng ven đường và dịch vụ vận tải—đã xuất hiện, tạo ra 50 việc làm mới.
Tiến bộ xã hội: Tỷ lệ nhập học đã tăng 22%, với 80 nữ sinh hơn theo học trường trung học. Phòng khám y tế địa phương báo cáo số lượt khám cấp cứu tăng 40%, vì xe cứu thương hiện có thể đến các làng đúng giờ.
Khả năng phục hồi: Trong mùa mưa năm 2025—một trong những mùa mưa ẩm ướt nhất của PNG—cầu vẫn còn nguyên vẹn, trong khi các bãi cạn bằng gỗ gần đó đã bị cuốn trôi. Điều này đảm bảo khả năng tiếp cận liên tục với thực phẩm và vật tư y tế.
Dự án Telefomin đã trở thành một hình mẫu cho sự phát triển cơ sở hạ tầng của PNG, chứng minh cách cầu Bailey có thể cung cấp các giải pháp lấy cộng đồng làm trung tâm, hiệu quả về chi phí, phù hợp với các mục tiêu phát triển quốc gia.
Việc sử dụng cầu Bailey bằng thép ở PNG đã phát triển qua ba giai đoạn riêng biệt:
5.1.1 Giai đoạn 1: Sử dụng trong quân sự và khẩn cấp (thập niên 1950–1990)
Cầu Bailey lần đầu tiên được giới thiệu đến PNG trong thời kỳ sau Thế chiến II, chủ yếu để sử dụng trong quân đội và chính quyền thuộc địa. Việc triển khai ban đầu tập trung vào việc kết nối các tiền đồn quân sự và địa điểm khai thác mỏ xa xôi, với các ứng dụng dân sự hạn chế. Trong giai đoạn này, cầu được nhập khẩu từ Úc và Vương quốc Anh, với sự tùy chỉnh tối thiểu tại địa phương.
5.1.2 Giai đoạn 2: Phát triển nông thôn và khẩn cấp dân sự (thập niên 2000–2010)
Những năm 2000 chứng kiến sự chuyển đổi sang sử dụng dân sự, do thiên tai và sự công nhận ngày càng tăng về khả năng chi trả của cầu Bailey. Sau các trận lụt lớn vào năm 2007 và 2011, chính phủ PNG bắt đầu sử dụng cầu Bailey để ứng phó khẩn cấp, thay thế cơ sở hạ tầng bị hư hỏng trong thời gian kỷ lục. Các tổ chức viện trợ quốc tế cũng áp dụng cầu Bailey cho các dự án phát triển nông thôn, đặc biệt là ở các vùng Highlands và Islands. Tuy nhiên, hầu hết các cây cầu vẫn được nhập khẩu, với năng lực sản xuất hoặc bảo trì tại địa phương hạn chế.
5.1.3 Giai đoạn 3: Cơ sở hạ tầng quốc gia quy mô lớn (thập niên 2020–Hiện tại)
Việc ra mắt kế hoạch “Connect PNG” vào năm 2021 đánh dấu một bước ngoặt, với cầu Bailey trở thành nền tảng trong chiến lược cơ sở hạ tầng quốc gia. Chính phủ đã ưu tiên cầu thép mô-đun cho các dự án kết nối nông thôn, thu hút các nhà sản xuất quốc tế như Evercross và thúc đẩy quan hệ đối tác địa phương. Giai đoạn này được đặc trưng bởi các thiết kế tùy chỉnh, xây dựng năng lực địa phương và hội nhập với các mục tiêu phát triển dài hạn (ví dụ: khả năng phục hồi khí hậu, đa dạng hóa kinh tế).
Tương lai của cầu Bailey bằng thép ở PNG được định hình bởi sự đổi mới công nghệ, các mục tiêu bền vững và nhu cầu cơ sở hạ tầng đang phát triển. Các xu hướng chính bao gồm:
5.2.1 Đổi mới vật liệu: Nhẹ hơn, chắc chắn hơn và bền vững hơn
Hợp kim và vật liệu tổng hợp tiên tiến: Các nhà sản xuất ngày càng sử dụng các hợp kim cường độ cao, nhẹ (ví dụ: vật liệu tổng hợp nhôm-thép) để giảm trọng lượng thành phần từ 20–30%, giúp việc vận chuyển dễ dàng hơn ở những khu vực xa xôi.
Thép xanh: Việc áp dụng thép ít carbon (được sản xuất bằng năng lượng tái tạo) sẽ phù hợp với các cam kết về khí hậu của PNG, giảm lượng khí thải carbon của việc xây dựng cầu.
5.2.2 Công nghệ cầu thông minh
Giám sát tình trạng kết cấu: Cầu Bailey trong tương lai sẽ tích hợp các cảm biến để theo dõi ứng suất, ăn mòn và khả năng chịu tải trong thời gian thực. Dữ liệu sẽ được truyền đến các nền tảng từ xa, cho phép bảo trì dự đoán và giảm thời gian ngừng hoạt động.
Bản sao kỹ thuật số: Các mô hình kỹ thuật số 3D của cầu sẽ được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế, lập kế hoạch xây dựng và bảo trì, cải thiện hiệu quả và giảm thiểu lỗi.
5.2.3 Bản địa hóa sản xuất và chuỗi cung ứng
Để giảm chi phí và tăng cường khả năng phục hồi, PNG đang hướng tới sản xuất tại địa phương. Các công ty quốc tế đang hợp tác với các công ty địa phương để thành lập các cơ sở lắp ráp, tạo việc làm và giảm sự phụ thuộc vào các thành phần nhập khẩu. Chính sách “Mua PNG” của chính phủ, được đưa ra vào năm 2023, cung cấp các ưu đãi cho các nhà sản xuất để tìm nguồn cung ứng vật liệu tại địa phương khi có thể.
5.2.4 Tích hợp với cơ sở hạ tầng khu vực
Tham vọng của PNG trở thành một trung tâm giao thông khu vực sẽ thúc đẩy nhu cầu về cầu Bailey lớn hơn, bền hơn. Các dự án trong tương lai có thể bao gồm các cây cầu xuyên biên giới nối PNG với Indonesia và Quần đảo Solomon, đòi hỏi các nhịp dài hơn (lên đến 80 mét) và khả năng chịu tải cao hơn. Những cây cầu này sẽ hỗ trợ thương mại và hội nhập khu vực, định vị PNG là một nhân tố chủ chốt trong sự phát triển kinh tế của Thái Bình Dương.
Cầu Bailey bằng thép đã phát triển từ các công cụ quân sự thành những động lực không thể thiếu của sự phát triển ở Papua New Guinea. Thiết kế mô-đun, độ bền và tính hiệu quả về chi phí của chúng khiến chúng phù hợp một cách độc đáo với địa hình hiểm trở, khí hậu khắc nghiệt và nhu cầu cơ sở hạ tầng của PNG. Bằng cách kết nối các cộng đồng xa xôi với thị trường, chăm sóc sức khỏe và giáo dục, cầu Bailey đang giảm bất bình đẳng, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tăng cường khả năng phục hồi thảm họa. Dự án Evercross Bridge Telefomin minh họa cách những cây cầu này có thể mang lại tác động hữu hình, lấy cộng đồng làm trung tâm khi được điều chỉnh theo các điều kiện địa phương và phù hợp với các mục tiêu phát triển quốc gia.
Khi PNG thúc đẩy chương trình nghị sự “Connect PNG”, tương lai của cầu Bailey nằm ở sự đổi mới—vật liệu nhẹ hơn, công nghệ thông minh và sản xuất tại địa phương—đồng thời vẫn giữ đúng với những điểm mạnh cốt lõi của chúng là khả năng thích ứng và khả năng chi trả. Đối với một quốc gia đang cố gắng thu hẹp khoảng cách về địa lý, kinh tế và xã hội, cầu Bailey bằng thép không chỉ là cơ sở hạ tầng: chúng là một con đường dẫn đến một tương lai kết nối, hòa nhập và thịnh vượng hơn.
Địa chỉ
tầng 10, tòa nhà 1, số 188 đường Changyi, quận Baoshan, Thượng Hải, Trung Quốc
Điện thoại
86-1771-7918-217
