Trong chuỗi phát triển và vận chuyển tài nguyên khoáng sản toàn cầu, các cảng quặng đóng vai trò là trung tâm quan trọng kết nối khai thác trên đất liền và vận chuyển đường biển. Việc xây dựng các cảng quặng thường gặp phải những thách thức như địa hình ven biển phức tạp, điều kiện khí hậu khắc nghiệt và nhu cầu vận chuyển hạng nặng hiệu quả.Cầu giàn thép, với những ưu điểm cấu trúc độc đáo, đã trở thành một thành phần cốt lõi không thể thiếu trong kỹ thuật cảng quặng, cung cấp các giải pháp đáng tin cậy cho các kênh tiếp cận, triển khai thiết bị và các nền tảng xây dựng tạm thời. Chúng tôi lấy dự án Cảng quặng mới Nouadhibou ở Mauritania làm một trường hợp điển hình, trình bày chi tiết về định nghĩa và ưu điểm của cầu giàn thép, phân tích các đặc điểm địa lý, khí hậu và tài nguyên khoáng sản của Mauritania, đồng thời khám phá sâu về các kịch bản ứng dụng và giá trị của cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou, cung cấp tài liệu tham khảo cho các dự án kỹ thuật tương tự trong môi trường khắc nghiệt.
Cầu giàn thép là một cấu trúc chịu lực tạm thời hoặc vĩnh viễn được tạo thành từ các thành phần thép tiêu chuẩn, chủ yếu được sử dụng để vượt qua sông, thung lũng, bãi biển ven biển hoặc các địa hình phức tạp khác để tạo thành các kênh tiếp cận hoặc nền tảng làm việc. Về mặt cấu trúc, nó thường bao gồm ba phần cốt lõi: trụ, dầm chính và hệ thống sàn. Các trụ, thường ở dạng cọc ống thép hoặc cột thép, được đóng xuống nền móng để chịu trọng lượng tổng thể của cầu và tải trọng bên ngoài; dầm chính, được làm bằng giàn thép cường độ cao hoặc dầm hộp, tạo thành khung chịu lực chính, đảm bảo sự ổn định cấu trúc của cầu; hệ thống sàn, bao gồm các tấm thép, lớp chống trượt và lan can, cung cấp một lối đi an toàn cho xe cộ, thiết bị và nhân viên.
Không giống như cầu bê tông đúc sẵn truyền thống, cầu giàn thép áp dụng phương thức sản xuất lắp ghép mô-đun. Tất cả các thành phần được gia công và sản xuất trong nhà máy với kiểm soát chất lượng chính xác, sau đó được vận chuyển đến công trường để lắp ráp. Quá trình lắp ráp chủ yếu dựa vào liên kết bu lông và hàn đơn giản, giúp đơn giản hóa rất nhiều quá trình thi công tại chỗ.
Kỹ thuật cảng quặng có những yêu cầu nghiêm ngặt đối với các kết cấu chịu lực, chẳng hạn như khả năng chịu tải lớn, thi công nhanh chóng và khả năng thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt. Cầu giàn thép đáp ứng hoàn hảo những yêu cầu này với những ưu điểm cốt lõi sau:
1. Khả năng chịu tải tuyệt vời: Vật liệu thép có độ bền kéo và nén cao. Các dầm chính của cầu giàn thép, thường được thiết kế dưới dạng kết cấu giàn, có thể phân tán hiệu quả tải trọng và chịu trọng lượng lớn. Chúng có thể được tùy chỉnh theo trọng lượng của xe vận chuyển quặng (chẳng hạn như xe ben 40 tấn đến 100 tấn) và thiết bị bốc dỡ (chẳng hạn như cần cẩu giàn và máy xếp), đảm bảo hoạt động ổn định của vận chuyển hạng nặng trong các cảng quặng.
2. Thi công nhanh chóng và chu kỳ ngắn: Tất cả các thành phần của cầu giàn thép đều được chế tạo sẵn trong nhà máy và việc lắp ráp tại chỗ chỉ yêu cầu sự phối hợp cơ học đơn giản. Đối với một cầu giàn thép có nhịp trung bình (nhịp 20-50 mét), việc thi công tại chỗ có thể được hoàn thành trong 1-2 tuần, ngắn hơn nhiều so với chu kỳ thi công của cầu bê tông (thường là 2-3 tháng). Ưu điểm thi công nhanh chóng này là rất quan trọng đối với các dự án cảng quặng cần được đưa vào vận hành càng sớm càng tốt để hiện thực hóa việc xuất khẩu khoáng sản.
3. Khả năng thích ứng mạnh mẽ với địa hình phức tạp: Cầu giàn thép có thể được thiết kế linh hoạt theo điều kiện địa hình. Cho dù nó vượt qua bãi biển ven biển, bãi triều hay kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, chúng có thể được điều chỉnh về nhịp, chiều cao và hình thức kết cấu. Đặc biệt ở các khu vực ven biển có nền đất yếu, các trụ cọc ống thép có thể được đóng sâu vào lớp đất ổn định để đảm bảo sự ổn định của cầu.
4. Khả năng chống ăn mòn và độ bền tuyệt vời: Nhằm vào môi trường ven biển khắc nghiệt của các cảng quặng (phun muối cao, độ ẩm cao và dễ ăn mòn các kết cấu thép), cầu giàn thép áp dụng các quy trình xử lý chống ăn mòn chuyên nghiệp, chẳng hạn như làm sạch bằng phun cát (cấp Sa2.5) + sơn lót giàu kẽm epoxy + sơn trung gian oxit sắt mica epoxy + lớp phủ polyurethane. Một số thành phần chính cũng có thể được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng, có thể chống lại hiệu quả sự xói mòn của phun muối và độ ẩm, đảm bảo tuổi thọ hơn 20 năm.
5. Bảo trì và tái sử dụng thuận tiện: Cấu trúc mô-đun của cầu giàn thép giúp việc bảo trì trở nên đơn giản. Các thành phần bị hư hỏng có thể được thay thế riêng lẻ mà không cần tháo dỡ toàn bộ, giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động. Ngoài ra, sau khi hoàn thành các dự án tạm thời (chẳng hạn như xây dựng mở rộng cảng), cầu giàn thép có thể được tháo dỡ và tái sử dụng trong các dự án khác, hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên và giảm tổng chi phí của dự án.
Mauritania nằm ở Tây Bắc Phi, giáp Đại Tây Dương về phía tây, Algeria về phía đông bắc, Mali về phía đông và nam, và Senegal về phía tây nam. Lãnh thổ của nó có diện tích khoảng 1,03 triệu km vuông, phần lớn trong số đó được bao phủ bởi Sa mạc Sahara, chiếm khoảng 75% tổng diện tích. Địa hình của đất nước chủ yếu là cao nguyên và sa mạc, với một đồng bằng ven biển hẹp ở phía tây, nơi khu vực Nouadhibou tọa lạc.
Khí hậu của Mauritania thường khô cằn và bán khô cằn. Khu vực ven biển (bao gồm Nouadhibou) có khí hậu sa mạc nhiệt đới, với thời tiết nóng và khô quanh năm, nhiệt độ trung bình hàng năm là 25-30℃ và lượng mưa hàng năm cực kỳ thấp (dưới 100 mm). Khu vực ven biển thường bị ảnh hưởng bởi gió Harmattan (một loại gió khô và nóng thổi từ Sa mạc Sahara), mang theo rất nhiều cát và bụi, gây xói mòn nghiêm trọng cho các công trình. Ngoài ra, vùng biển ven biển Nouadhibou có thủy triều mạnh, với biên độ thủy triều lên tới 2-3 mét, và các bãi biển ven biển bị lộ ra trong thời gian triều thấp và bị ngập trong thời gian triều cao, điều này mang lại những thách thức lớn cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng ven biển.
Mauritania rất giàu tài nguyên khoáng sản, là trụ cột của nền kinh tế quốc dân. Các tài nguyên khoáng sản chính bao gồm quặng sắt, đồng, vàng, bạc và phốt phát, trong đó quặng sắt là sản phẩm xuất khẩu quan trọng nhất, chiếm hơn 60% tổng kim ngạch xuất khẩu của đất nước. Trữ lượng quặng sắt của Mauritania ước tính khoảng 1,5 tỷ tấn, với hàm lượng cao (hàm lượng sắt 65-70%), chủ yếu phân bố ở khu vực Zouérat ở phía đông bắc của đất nước.
Việc vận chuyển quặng sắt từ khu vực khai thác đến cảng xuất khẩu là khâu then chốt trong quá trình phát triển tài nguyên khoáng sản của Mauritania. Hệ thống giao thông hiện có chủ yếu dựa vào đường sắt từ Zouérat đến Nouadhibou, với tổng chiều dài khoảng 670 km, là tuyến đường sắt dài nhất ở Mauritania. Cảng quặng Nouadhibou, nằm ở khu vực Nouadhibou, là cảng xuất khẩu quặng quy mô lớn duy nhất ở Mauritania, chịu trách nhiệm bốc dỡ và vận chuyển phần lớn quặng sắt của đất nước. Tuy nhiên, với sản lượng khai thác quặng sắt ngày càng tăng, năng lực của cảng hiện tại đã không còn đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu. Do đó, chính phủ Mauritania đã quyết định xây dựng một cảng quặng mới ở Nouadhibou để mở rộng năng lực bốc dỡ và vận chuyển và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp tài nguyên khoáng sản.
Do môi trường địa lý phức tạp của Mauritania (sa mạc, cao nguyên và bãi biển ven biển) và nhu cầu vận chuyển tài nguyên khoáng sản, cầu đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng của nó. Các kịch bản ứng dụng chính bao gồm:
1. Tuyến đường vận chuyển khoáng sản: Cầu là cần thiết để vượt qua sông và lạch dọc theo đường sắt và đường cao tốc từ khu vực khai thác quặng sắt Zouérat đến cảng Nouadhibou, đảm bảo việc vận chuyển quặng sắt thông suốt.
2. Xây dựng cảng ven biển: Trong quá trình xây dựng và vận hành các cảng quặng, cầu giàn thép là cần thiết để kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, cũng như cung cấp các nền tảng làm việc cho thiết bị bốc dỡ và nhân viên xây dựng.
3. Cơ sở hạ tầng nông thôn và đô thị: Ở các khu vực đô thị và nông thôn, cầu được sử dụng để vượt qua sông (chẳng hạn như sông Senegal ở biên giới với Senegal) để cải thiện điều kiện giao thông địa phương.
4. Cứu trợ thảm họa khẩn cấp: Trong trường hợp bão cát, lũ lụt hoặc các thảm họa tự nhiên khác làm hư hại các tuyến đường giao thông, cầu giàn thép tạm thời có thể được triển khai nhanh chóng để khôi phục giao thông.
Trong số các kịch bản này, việc ứng dụng cầu giàn thép trong các cảng quặng ven biển là đại diện nhất, vì chúng có thể thích ứng hiệu quả với môi trường ven biển khắc nghiệt và nhu cầu vận chuyển hạng nặng của các cảng quặng.
Dự án Cảng quặng mới Nouadhibou là một dự án cơ sở hạ tầng quốc gia trọng điểm ở Mauritania, do Tổng công ty khai thác mỏ quốc gia Mauritania (SNIM) đầu tư và xây dựng với sự hợp tác của các nhà đầu tư quốc tế. Dự án nằm ở khu vực ven biển Nouadhibou, cách cảng quặng hiện tại khoảng 10 km về phía bắc. Nội dung xây dựng chính bao gồm một cầu cảng mới dài 1,2 km, một bãi chứa quặng rộng 500.000 mét vuông, một hệ thống bốc dỡ và các cơ sở giao thông hỗ trợ. Năng lực bốc dỡ hàng năm theo thiết kế của cảng mới là 30 triệu tấn, sẽ tăng gấp đôi năng lực của cảng hiện tại sau khi hoàn thành, thúc đẩy đáng kể việc xuất khẩu quặng sắt của Mauritania.
Việc xây dựng dự án phải đối mặt với nhiều thách thức: thứ nhất, địa hình ven biển phức tạp, với diện tích lớn bãi cạn và nền đất yếu, đòi hỏi sự ổn định cao của các kết cấu chịu lực; thứ hai, môi trường ven biển có phun muối cao và thủy triều mạnh, đòi hỏi các kết cấu phải có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời; thứ ba, tiến độ dự án gấp rút và các kênh giao thông hỗ trợ cần được đưa vào sử dụng càng sớm càng tốt để đảm bảo việc vận chuyển vật liệu xây dựng và bốc dỡ quặng sau này. Sau khi trình diễn chuyên sâu, nhóm dự án đã quyết định sử dụng cầu giàn thép làm kết cấu hỗ trợ cốt lõi để kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, cũng như nền tảng xây dựng tạm thời.
Theo nhu cầu thực tế của dự án Cảng quặng mới Nouadhibou, nhóm dự án đã tùy chỉnh hai loại cầu giàn thép: cầu giàn thép vĩnh cửu để vận chuyển quặng và cầu giàn thép tạm thời để xây dựng.
1. Cầu giàn thép vĩnh cửu để vận chuyển quặng: Cầu giàn này dài 850 mét, với nhịp 30 mét mỗi đoạn và tổng cộng 28 đoạn. Chiều rộng sàn là 12 mét, có thể đáp ứng sự đi lại hai chiều của xe ben chở quặng 80 tấn và hoạt động của thiết bị bốc dỡ. Các dầm chính sử dụng kết cấu giàn thép làm bằng thép cường độ cao Q355B, có khả năng chịu tải và chống gió mạnh. Các trụ sử dụng cọc ống thép φ800mm, được đóng sâu 15 mét vào lớp đất để đảm bảo sự ổn định trong nền ven biển yếu. Việc xử lý chống ăn mòn áp dụng quy trình "làm sạch bằng phun cát (cấp Sa2.5) + sơn lót giàu kẽm epoxy (80μm) + sơn trung gian oxit sắt mica epoxy (100μm) + lớp phủ polyurethane (60μm)", và các thành phần chính được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng để tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường phun muối cao.
2. Cầu giàn thép tạm thời để xây dựng: Cầu giàn này dài 420 mét, với nhịp 20 mét mỗi đoạn và chiều rộng sàn 8 mét, chủ yếu được sử dụng để vận chuyển vật liệu xây dựng (chẳng hạn như thép, xi măng và thiết bị) và sự đi lại của nhân viên xây dựng. Các dầm chính sử dụng dầm hộp thép đúc sẵn, nhẹ và dễ lắp ráp. Các trụ sử dụng cọc ống thép φ600mm, có thể tháo dỡ và tái sử dụng sau khi hoàn thành dự án chính. Việc xử lý chống ăn mòn áp dụng một quy trình đơn giản (làm sạch bằng phun cát + sơn lót giàu kẽm epoxy + lớp phủ polyurethane) để cân bằng chi phí và độ bền.
Ngoài ra, thiết kế của cầu giàn thép xem xét đầy đủ các điều kiện khí hậu địa phương. Tải trọng gió được tính toán theo tốc độ gió tối đa 50 m/s (gió Harmattan) và sàn được trang bị lan can chống cát để giảm tác động của cát và bụi lên hoạt động của xe cộ và thiết bị. Sàn cầu cũng được thiết kế với độ dốc thoát nước để tránh sự tích tụ của nước mưa (mặc dù hiếm) và nước biển bắn tung tóe, bảo vệ kết cấu sàn.
Việc thi công cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou áp dụng phương pháp lắp ráp mô-đun, được chia thành bốn giai đoạn: chế tạo sẵn các thành phần, vận chuyển các thành phần, lắp đặt tại chỗ và kiểm tra chất lượng. Toàn bộ quá trình thi công thể hiện đầy đủ ưu điểm thi công nhanh chóng của cầu giàn thép.
1. Chế tạo sẵn các thành phần: Tất cả các thành phần thép (dầm chính, trụ, tấm sàn, v.v.) của cầu giàn được chế tạo sẵn trong nhà máy của Evercross Bridge Technology (Shanghai) Co., Ltd., một nhà sản xuất cầu thép mô-đun chuyên nghiệp. Trong quá trình chế tạo sẵn, việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đã được thực hiện, bao gồm kiểm tra nguyên liệu thô (thành phần hóa học và tính chất cơ học của thép), chất lượng hàn (kiểm tra không phá hủy như UT và MT) và xử lý chống ăn mòn (kiểm tra độ dày và độ bám dính của lớp phủ). Trước khi giao hàng, SGS, một tổ chức kiểm tra bên thứ ba có thẩm quyền, đã tiến hành kiểm tra toàn diện các thành phần và ban hành báo cáo kiểm tra, đảm bảo rằng chất lượng của các thành phần đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế cầu BS5400 và các yêu cầu của dự án.
2. Vận chuyển các thành phần: Các thành phần được chế tạo sẵn được vận chuyển từ Cảng Thượng Hải đến Cảng Nouadhibou bằng đường biển. Xem xét năng lực vận chuyển hạn chế của Cảng Nouadhibou và điều kiện đường ven biển phức tạp, các thành phần được đóng gói theo kiểu mô-đun, với trọng lượng mỗi gói được kiểm soát trong vòng 20 tấn để tạo điều kiện cho việc dỡ hàng và vận chuyển tại chỗ. Quá trình vận chuyển được giám sát bởi một đội hậu cần chuyên nghiệp để đảm bảo rằng các thành phần đến công trường còn nguyên vẹn và đúng thời gian.
3. Lắp đặt tại chỗ: Việc lắp đặt tại chỗ được thực hiện bởi một đội thi công chuyên nghiệp có nhiều kinh nghiệm trong việc xây dựng cầu giàn ven biển. Đầu tiên, các trụ cọc ống thép được đóng xuống nền móng bằng máy đóng cọc. Độ sâu và độ thẳng đứng của việc đóng cọc được theo dõi trong thời gian thực để đảm bảo sự ổn định của các trụ. Sau đó, các dầm chính được chế tạo sẵn được cần cẩu nâng lên các trụ và cố định bằng bu lông. Cuối cùng, các tấm sàn, lan can và lớp chống trượt đã được lắp đặt. Việc lắp đặt cầu giàn thép vĩnh cửu (850 mét) đã được hoàn thành trong 22 ngày và cầu giàn thép tạm thời (420 mét) đã được hoàn thành trong 10 ngày, nhanh hơn 40% so với kế hoạch thi công ban đầu.
4. Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng: Sau khi hoàn thành việc lắp đặt, nhóm dự án và các thanh tra SGS đã tiến hành kiểm tra chất lượng toàn diện cầu giàn thép, bao gồm kiểm tra hiệu suất chịu tải (mô phỏng sự đi lại của xe ben 80 tấn), kiểm tra độ ổn định kết cấu và kiểm tra hiệu suất chống ăn mòn. Kết quả kiểm tra cho thấy tất cả các chỉ số đều đáp ứng các yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn quốc tế. Cầu giàn đã chính thức được đưa vào sử dụng sau khi vượt qua nghiệm thu.
Kể từ khi đưa vào vận hành, cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou đã đóng một vai trò quan trọng trong giai đoạn xây dựng và vận hành, với các kịch bản ứng dụng cụ thể và hiệu quả hoạt động tuyệt vời sau:
1. Kết nối giữa cầu cảng và bãi chứa: Cầu giàn thép vĩnh cửu kết nối cầu cảng mới và bãi chứa quặng trên bờ, tạo thành một kênh vận chuyển liên tục. Xe ben chở quặng 80 tấn có thể trực tiếp vận chuyển quặng sắt từ bãi chứa đến điểm bốc dỡ cầu cảng thông qua cầu giàn, với năng lực vận chuyển hàng ngày là 8.000 tấn. Hoạt động trơn tru của cầu giàn đảm bảo hiệu quả bốc dỡ và vận chuyển quặng, đặt nền tảng cho cảng mới đạt được năng lực hàng năm theo thiết kế của nó.
2. Nền tảng vận hành cho thiết bị bốc dỡ: Sàn của cầu giàn thép vĩnh cửu được trang bị lan can và thiết bị cố định cho cần cẩu giàn. Cần cẩu giàn có thể di chuyển dọc theo cầu giàn để hoàn thành việc bốc dỡ quặng sắt lên tàu. Khả năng chịu tải cao của cầu giàn đảm bảo hoạt động ổn định của cần cẩu giàn (trọng lượng 150 tấn), tránh hỏng hóc thiết bị do mất ổn định cấu trúc.
3. Vận chuyển vật liệu xây dựng: Trong giai đoạn thi công, cầu giàn thép tạm thời chịu trách nhiệm vận chuyển vật liệu xây dựng như thép, xi măng và thiết bị cơ khí. Nó đã giải quyết vấn đề khó khăn trong việc vận chuyển ở các bãi biển ven biển, đảm bảo rằng dự án chính được hoàn thành đúng tiến độ. Sau khi hoàn thành dự án chính, cầu giàn tạm thời đã được tháo dỡ và tái sử dụng trong dự án mở rộng của cảng hiện có, hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên.
4. Thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt: Sau 18 tháng hoạt động, cầu giàn thép đã cho thấy khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Lớp phủ chống ăn mòn trên bề mặt các thành phần còn nguyên vẹn, không có dấu hiệu gỉ hoặc bong tróc rõ ràng. Các trụ cọc ống thép không có dấu hiệu lún hoặc biến dạng, ngay cả dưới tác động của thủy triều mạnh và bão cát. Công việc bảo trì hàng ngày rất đơn giản, chỉ yêu cầu làm sạch cát và bụi trên sàn thường xuyên và kiểm tra các mối nối bu lông, với chi phí bảo trì hàng tháng chỉ 2.000 đô la, thấp hơn nhiều so với chi phí bảo trì các kết cấu bê tông trong cùng một môi trường.
Việc ứng dụng thành công cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou là do các yếu tố chính sau:
1. Thiết kế khoa học thích ứng với điều kiện địa phương: Thiết kế của cầu giàn thép xem xét đầy đủ các điều kiện khí hậu khắc nghiệt của Mauritania (phun muối cao, gió mạnh và bão cát) và địa hình phức tạp (nền ven biển yếu), đồng thời áp dụng các hình thức kết cấu và biện pháp chống ăn mòn được nhắm mục tiêu, đảm bảo khả năng thích ứng và độ bền của cầu.
2. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của các thành phần: Việc chế tạo sẵn các thành phần thép đã được hoàn thành trong một nhà máy chuyên nghiệp, với sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt từ nguyên liệu thô đến thành phẩm. Việc kiểm tra bên thứ ba của SGS đảm bảo rằng chất lượng của các thành phần đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, đặt nền tảng vững chắc cho hoạt động ổn định của cầu giàn.
3. Thi công mô-đun hiệu quả: Phương pháp lắp ráp mô-đun đã rút ngắn đáng kể chu kỳ thi công tại chỗ, đảm bảo rằng cầu giàn được đưa vào sử dụng đúng thời gian. Điều này không chỉ đáp ứng các yêu cầu về tiến độ dự án mà còn giảm tác động của việc xây dựng đến môi trường địa phương và các hoạt động đánh bắt cá.
4. Đội ngũ thi công và bảo trì chuyên nghiệp: Đội thi công có nhiều kinh nghiệm trong việc xây dựng cầu giàn ven biển và đội bảo trì đã quen thuộc với các đặc điểm của kết cấu thép và môi trường địa phương, đảm bảo tiến độ thi công suôn sẻ và hoạt động ổn định lâu dài của cầu giàn.
Kinh nghiệm ứng dụng cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou cung cấp sự khai sáng quan trọng cho các dự án cảng quặng tương tự trong môi trường khắc nghiệt (sa mạc, khu vực ven biển, v.v.):
1. Ưu tiên lựa chọn cầu giàn thép mô-đun: Đối với các dự án có tiến độ gấp rút, địa hình phức tạp và yêu cầu chịu tải cao, nên ưu tiên cầu giàn thép mô-đun, vì chúng có những ưu điểm rõ ràng về tốc độ thi công, khả năng thích ứng và khả năng chịu tải so với cầu bê tông truyền thống.
2. Tăng cường thiết kế chống ăn mòn và kiểm soát chất lượng: Trong môi trường ven biển hoặc phun muối cao, thiết kế chống ăn mòn của cầu giàn thép nên được tăng cường và các quy trình chống ăn mòn chuyên nghiệp và lớp phủ chất lượng cao nên được áp dụng. Đồng thời, việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt nên được thực hiện trong quá trình xử lý chống ăn mòn để đảm bảo độ bền của cầu.
3. Tiến hành khảo sát hiện trường chuyên sâu: Trước khi thiết kế và thi công cầu giàn, nên tiến hành khảo sát hiện trường chuyên sâu để nắm vững các điều kiện địa lý, khí hậu và địa chất địa phương, để xây dựng một phương án thiết kế và kế hoạch thi công khoa học và hợp lý.
4. Hợp tác với các nhà sản xuất và tổ chức kiểm tra chuyên nghiệp: Việc lựa chọn các nhà sản xuất cầu thép mô-đun chuyên nghiệp đảm bảo chất lượng của các thành phần và tính hợp lý của thiết kế. Hợp tác với các tổ chức kiểm tra bên thứ ba có thẩm quyền (chẳng hạn như SGS) đảm bảo tính khách quan và thẩm quyền của việc kiểm tra chất lượng, tránh các rủi ro về chất lượng.
Cầu giàn thép, với khả năng chịu tải tuyệt vời, tốc độ thi công nhanh chóng, khả năng thích ứng mạnh mẽ và độ bền tốt, đã trở thành một lựa chọn lý tưởng cho kỹ thuật cảng quặng trong môi trường khắc nghiệt. Việc ứng dụng cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou ở Mauritania chứng minh đầy đủ giá trị quan trọng của chúng trong việc kết nối các kênh vận chuyển, đảm bảo tiến độ thi công và thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt. Trong bối cảnh sự phát triển liên tục của thương mại tài nguyên khoáng sản toàn cầu, nhu cầu xây dựng cảng quặng trong môi trường khắc nghiệt sẽ tiếp tục tăng. Cầu giàn thép sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong kỹ thuật cảng quặng trong tương lai với sự đổi mới công nghệ liên tục và tối ưu hóa các phương án thiết kế và thi công.
Đối với các quốc gia có tài nguyên khoáng sản phong phú và môi trường tự nhiên khắc nghiệt như Mauritania, việc quảng bá và ứng dụng cầu giàn thép sẽ giúp cải thiện hiệu quả vận chuyển tài nguyên khoáng sản, thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân và đẩy nhanh quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng. Đồng thời, kinh nghiệm thành công của dự án này cũng cung cấp một tài liệu tham khảo hữu ích cho việc ứng dụng cầu giàn thép trên toàn cầu trong các dự án kỹ thuật tương tự, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng cơ sở hạ tầng toàn cầu.
Trong chuỗi phát triển và vận chuyển tài nguyên khoáng sản toàn cầu, các cảng quặng đóng vai trò là trung tâm quan trọng kết nối khai thác trên đất liền và vận chuyển đường biển. Việc xây dựng các cảng quặng thường gặp phải những thách thức như địa hình ven biển phức tạp, điều kiện khí hậu khắc nghiệt và nhu cầu vận chuyển hạng nặng hiệu quả.Cầu giàn thép, với những ưu điểm cấu trúc độc đáo, đã trở thành một thành phần cốt lõi không thể thiếu trong kỹ thuật cảng quặng, cung cấp các giải pháp đáng tin cậy cho các kênh tiếp cận, triển khai thiết bị và các nền tảng xây dựng tạm thời. Chúng tôi lấy dự án Cảng quặng mới Nouadhibou ở Mauritania làm một trường hợp điển hình, trình bày chi tiết về định nghĩa và ưu điểm của cầu giàn thép, phân tích các đặc điểm địa lý, khí hậu và tài nguyên khoáng sản của Mauritania, đồng thời khám phá sâu về các kịch bản ứng dụng và giá trị của cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou, cung cấp tài liệu tham khảo cho các dự án kỹ thuật tương tự trong môi trường khắc nghiệt.
Cầu giàn thép là một cấu trúc chịu lực tạm thời hoặc vĩnh viễn được tạo thành từ các thành phần thép tiêu chuẩn, chủ yếu được sử dụng để vượt qua sông, thung lũng, bãi biển ven biển hoặc các địa hình phức tạp khác để tạo thành các kênh tiếp cận hoặc nền tảng làm việc. Về mặt cấu trúc, nó thường bao gồm ba phần cốt lõi: trụ, dầm chính và hệ thống sàn. Các trụ, thường ở dạng cọc ống thép hoặc cột thép, được đóng xuống nền móng để chịu trọng lượng tổng thể của cầu và tải trọng bên ngoài; dầm chính, được làm bằng giàn thép cường độ cao hoặc dầm hộp, tạo thành khung chịu lực chính, đảm bảo sự ổn định cấu trúc của cầu; hệ thống sàn, bao gồm các tấm thép, lớp chống trượt và lan can, cung cấp một lối đi an toàn cho xe cộ, thiết bị và nhân viên.
Không giống như cầu bê tông đúc sẵn truyền thống, cầu giàn thép áp dụng phương thức sản xuất lắp ghép mô-đun. Tất cả các thành phần được gia công và sản xuất trong nhà máy với kiểm soát chất lượng chính xác, sau đó được vận chuyển đến công trường để lắp ráp. Quá trình lắp ráp chủ yếu dựa vào liên kết bu lông và hàn đơn giản, giúp đơn giản hóa rất nhiều quá trình thi công tại chỗ.
Kỹ thuật cảng quặng có những yêu cầu nghiêm ngặt đối với các kết cấu chịu lực, chẳng hạn như khả năng chịu tải lớn, thi công nhanh chóng và khả năng thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt. Cầu giàn thép đáp ứng hoàn hảo những yêu cầu này với những ưu điểm cốt lõi sau:
1. Khả năng chịu tải tuyệt vời: Vật liệu thép có độ bền kéo và nén cao. Các dầm chính của cầu giàn thép, thường được thiết kế dưới dạng kết cấu giàn, có thể phân tán hiệu quả tải trọng và chịu trọng lượng lớn. Chúng có thể được tùy chỉnh theo trọng lượng của xe vận chuyển quặng (chẳng hạn như xe ben 40 tấn đến 100 tấn) và thiết bị bốc dỡ (chẳng hạn như cần cẩu giàn và máy xếp), đảm bảo hoạt động ổn định của vận chuyển hạng nặng trong các cảng quặng.
2. Thi công nhanh chóng và chu kỳ ngắn: Tất cả các thành phần của cầu giàn thép đều được chế tạo sẵn trong nhà máy và việc lắp ráp tại chỗ chỉ yêu cầu sự phối hợp cơ học đơn giản. Đối với một cầu giàn thép có nhịp trung bình (nhịp 20-50 mét), việc thi công tại chỗ có thể được hoàn thành trong 1-2 tuần, ngắn hơn nhiều so với chu kỳ thi công của cầu bê tông (thường là 2-3 tháng). Ưu điểm thi công nhanh chóng này là rất quan trọng đối với các dự án cảng quặng cần được đưa vào vận hành càng sớm càng tốt để hiện thực hóa việc xuất khẩu khoáng sản.
3. Khả năng thích ứng mạnh mẽ với địa hình phức tạp: Cầu giàn thép có thể được thiết kế linh hoạt theo điều kiện địa hình. Cho dù nó vượt qua bãi biển ven biển, bãi triều hay kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, chúng có thể được điều chỉnh về nhịp, chiều cao và hình thức kết cấu. Đặc biệt ở các khu vực ven biển có nền đất yếu, các trụ cọc ống thép có thể được đóng sâu vào lớp đất ổn định để đảm bảo sự ổn định của cầu.
4. Khả năng chống ăn mòn và độ bền tuyệt vời: Nhằm vào môi trường ven biển khắc nghiệt của các cảng quặng (phun muối cao, độ ẩm cao và dễ ăn mòn các kết cấu thép), cầu giàn thép áp dụng các quy trình xử lý chống ăn mòn chuyên nghiệp, chẳng hạn như làm sạch bằng phun cát (cấp Sa2.5) + sơn lót giàu kẽm epoxy + sơn trung gian oxit sắt mica epoxy + lớp phủ polyurethane. Một số thành phần chính cũng có thể được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng, có thể chống lại hiệu quả sự xói mòn của phun muối và độ ẩm, đảm bảo tuổi thọ hơn 20 năm.
5. Bảo trì và tái sử dụng thuận tiện: Cấu trúc mô-đun của cầu giàn thép giúp việc bảo trì trở nên đơn giản. Các thành phần bị hư hỏng có thể được thay thế riêng lẻ mà không cần tháo dỡ toàn bộ, giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động. Ngoài ra, sau khi hoàn thành các dự án tạm thời (chẳng hạn như xây dựng mở rộng cảng), cầu giàn thép có thể được tháo dỡ và tái sử dụng trong các dự án khác, hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên và giảm tổng chi phí của dự án.
Mauritania nằm ở Tây Bắc Phi, giáp Đại Tây Dương về phía tây, Algeria về phía đông bắc, Mali về phía đông và nam, và Senegal về phía tây nam. Lãnh thổ của nó có diện tích khoảng 1,03 triệu km vuông, phần lớn trong số đó được bao phủ bởi Sa mạc Sahara, chiếm khoảng 75% tổng diện tích. Địa hình của đất nước chủ yếu là cao nguyên và sa mạc, với một đồng bằng ven biển hẹp ở phía tây, nơi khu vực Nouadhibou tọa lạc.
Khí hậu của Mauritania thường khô cằn và bán khô cằn. Khu vực ven biển (bao gồm Nouadhibou) có khí hậu sa mạc nhiệt đới, với thời tiết nóng và khô quanh năm, nhiệt độ trung bình hàng năm là 25-30℃ và lượng mưa hàng năm cực kỳ thấp (dưới 100 mm). Khu vực ven biển thường bị ảnh hưởng bởi gió Harmattan (một loại gió khô và nóng thổi từ Sa mạc Sahara), mang theo rất nhiều cát và bụi, gây xói mòn nghiêm trọng cho các công trình. Ngoài ra, vùng biển ven biển Nouadhibou có thủy triều mạnh, với biên độ thủy triều lên tới 2-3 mét, và các bãi biển ven biển bị lộ ra trong thời gian triều thấp và bị ngập trong thời gian triều cao, điều này mang lại những thách thức lớn cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng ven biển.
Mauritania rất giàu tài nguyên khoáng sản, là trụ cột của nền kinh tế quốc dân. Các tài nguyên khoáng sản chính bao gồm quặng sắt, đồng, vàng, bạc và phốt phát, trong đó quặng sắt là sản phẩm xuất khẩu quan trọng nhất, chiếm hơn 60% tổng kim ngạch xuất khẩu của đất nước. Trữ lượng quặng sắt của Mauritania ước tính khoảng 1,5 tỷ tấn, với hàm lượng cao (hàm lượng sắt 65-70%), chủ yếu phân bố ở khu vực Zouérat ở phía đông bắc của đất nước.
Việc vận chuyển quặng sắt từ khu vực khai thác đến cảng xuất khẩu là khâu then chốt trong quá trình phát triển tài nguyên khoáng sản của Mauritania. Hệ thống giao thông hiện có chủ yếu dựa vào đường sắt từ Zouérat đến Nouadhibou, với tổng chiều dài khoảng 670 km, là tuyến đường sắt dài nhất ở Mauritania. Cảng quặng Nouadhibou, nằm ở khu vực Nouadhibou, là cảng xuất khẩu quặng quy mô lớn duy nhất ở Mauritania, chịu trách nhiệm bốc dỡ và vận chuyển phần lớn quặng sắt của đất nước. Tuy nhiên, với sản lượng khai thác quặng sắt ngày càng tăng, năng lực của cảng hiện tại đã không còn đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu. Do đó, chính phủ Mauritania đã quyết định xây dựng một cảng quặng mới ở Nouadhibou để mở rộng năng lực bốc dỡ và vận chuyển và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp tài nguyên khoáng sản.
Do môi trường địa lý phức tạp của Mauritania (sa mạc, cao nguyên và bãi biển ven biển) và nhu cầu vận chuyển tài nguyên khoáng sản, cầu đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng của nó. Các kịch bản ứng dụng chính bao gồm:
1. Tuyến đường vận chuyển khoáng sản: Cầu là cần thiết để vượt qua sông và lạch dọc theo đường sắt và đường cao tốc từ khu vực khai thác quặng sắt Zouérat đến cảng Nouadhibou, đảm bảo việc vận chuyển quặng sắt thông suốt.
2. Xây dựng cảng ven biển: Trong quá trình xây dựng và vận hành các cảng quặng, cầu giàn thép là cần thiết để kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, cũng như cung cấp các nền tảng làm việc cho thiết bị bốc dỡ và nhân viên xây dựng.
3. Cơ sở hạ tầng nông thôn và đô thị: Ở các khu vực đô thị và nông thôn, cầu được sử dụng để vượt qua sông (chẳng hạn như sông Senegal ở biên giới với Senegal) để cải thiện điều kiện giao thông địa phương.
4. Cứu trợ thảm họa khẩn cấp: Trong trường hợp bão cát, lũ lụt hoặc các thảm họa tự nhiên khác làm hư hại các tuyến đường giao thông, cầu giàn thép tạm thời có thể được triển khai nhanh chóng để khôi phục giao thông.
Trong số các kịch bản này, việc ứng dụng cầu giàn thép trong các cảng quặng ven biển là đại diện nhất, vì chúng có thể thích ứng hiệu quả với môi trường ven biển khắc nghiệt và nhu cầu vận chuyển hạng nặng của các cảng quặng.
Dự án Cảng quặng mới Nouadhibou là một dự án cơ sở hạ tầng quốc gia trọng điểm ở Mauritania, do Tổng công ty khai thác mỏ quốc gia Mauritania (SNIM) đầu tư và xây dựng với sự hợp tác của các nhà đầu tư quốc tế. Dự án nằm ở khu vực ven biển Nouadhibou, cách cảng quặng hiện tại khoảng 10 km về phía bắc. Nội dung xây dựng chính bao gồm một cầu cảng mới dài 1,2 km, một bãi chứa quặng rộng 500.000 mét vuông, một hệ thống bốc dỡ và các cơ sở giao thông hỗ trợ. Năng lực bốc dỡ hàng năm theo thiết kế của cảng mới là 30 triệu tấn, sẽ tăng gấp đôi năng lực của cảng hiện tại sau khi hoàn thành, thúc đẩy đáng kể việc xuất khẩu quặng sắt của Mauritania.
Việc xây dựng dự án phải đối mặt với nhiều thách thức: thứ nhất, địa hình ven biển phức tạp, với diện tích lớn bãi cạn và nền đất yếu, đòi hỏi sự ổn định cao của các kết cấu chịu lực; thứ hai, môi trường ven biển có phun muối cao và thủy triều mạnh, đòi hỏi các kết cấu phải có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời; thứ ba, tiến độ dự án gấp rút và các kênh giao thông hỗ trợ cần được đưa vào sử dụng càng sớm càng tốt để đảm bảo việc vận chuyển vật liệu xây dựng và bốc dỡ quặng sau này. Sau khi trình diễn chuyên sâu, nhóm dự án đã quyết định sử dụng cầu giàn thép làm kết cấu hỗ trợ cốt lõi để kết nối cầu cảng và bãi chứa trên bờ, cũng như nền tảng xây dựng tạm thời.
Theo nhu cầu thực tế của dự án Cảng quặng mới Nouadhibou, nhóm dự án đã tùy chỉnh hai loại cầu giàn thép: cầu giàn thép vĩnh cửu để vận chuyển quặng và cầu giàn thép tạm thời để xây dựng.
1. Cầu giàn thép vĩnh cửu để vận chuyển quặng: Cầu giàn này dài 850 mét, với nhịp 30 mét mỗi đoạn và tổng cộng 28 đoạn. Chiều rộng sàn là 12 mét, có thể đáp ứng sự đi lại hai chiều của xe ben chở quặng 80 tấn và hoạt động của thiết bị bốc dỡ. Các dầm chính sử dụng kết cấu giàn thép làm bằng thép cường độ cao Q355B, có khả năng chịu tải và chống gió mạnh. Các trụ sử dụng cọc ống thép φ800mm, được đóng sâu 15 mét vào lớp đất để đảm bảo sự ổn định trong nền ven biển yếu. Việc xử lý chống ăn mòn áp dụng quy trình "làm sạch bằng phun cát (cấp Sa2.5) + sơn lót giàu kẽm epoxy (80μm) + sơn trung gian oxit sắt mica epoxy (100μm) + lớp phủ polyurethane (60μm)", và các thành phần chính được xử lý bằng mạ kẽm nhúng nóng để tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường phun muối cao.
2. Cầu giàn thép tạm thời để xây dựng: Cầu giàn này dài 420 mét, với nhịp 20 mét mỗi đoạn và chiều rộng sàn 8 mét, chủ yếu được sử dụng để vận chuyển vật liệu xây dựng (chẳng hạn như thép, xi măng và thiết bị) và sự đi lại của nhân viên xây dựng. Các dầm chính sử dụng dầm hộp thép đúc sẵn, nhẹ và dễ lắp ráp. Các trụ sử dụng cọc ống thép φ600mm, có thể tháo dỡ và tái sử dụng sau khi hoàn thành dự án chính. Việc xử lý chống ăn mòn áp dụng một quy trình đơn giản (làm sạch bằng phun cát + sơn lót giàu kẽm epoxy + lớp phủ polyurethane) để cân bằng chi phí và độ bền.
Ngoài ra, thiết kế của cầu giàn thép xem xét đầy đủ các điều kiện khí hậu địa phương. Tải trọng gió được tính toán theo tốc độ gió tối đa 50 m/s (gió Harmattan) và sàn được trang bị lan can chống cát để giảm tác động của cát và bụi lên hoạt động của xe cộ và thiết bị. Sàn cầu cũng được thiết kế với độ dốc thoát nước để tránh sự tích tụ của nước mưa (mặc dù hiếm) và nước biển bắn tung tóe, bảo vệ kết cấu sàn.
Việc thi công cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou áp dụng phương pháp lắp ráp mô-đun, được chia thành bốn giai đoạn: chế tạo sẵn các thành phần, vận chuyển các thành phần, lắp đặt tại chỗ và kiểm tra chất lượng. Toàn bộ quá trình thi công thể hiện đầy đủ ưu điểm thi công nhanh chóng của cầu giàn thép.
1. Chế tạo sẵn các thành phần: Tất cả các thành phần thép (dầm chính, trụ, tấm sàn, v.v.) của cầu giàn được chế tạo sẵn trong nhà máy của Evercross Bridge Technology (Shanghai) Co., Ltd., một nhà sản xuất cầu thép mô-đun chuyên nghiệp. Trong quá trình chế tạo sẵn, việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đã được thực hiện, bao gồm kiểm tra nguyên liệu thô (thành phần hóa học và tính chất cơ học của thép), chất lượng hàn (kiểm tra không phá hủy như UT và MT) và xử lý chống ăn mòn (kiểm tra độ dày và độ bám dính của lớp phủ). Trước khi giao hàng, SGS, một tổ chức kiểm tra bên thứ ba có thẩm quyền, đã tiến hành kiểm tra toàn diện các thành phần và ban hành báo cáo kiểm tra, đảm bảo rằng chất lượng của các thành phần đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế cầu BS5400 và các yêu cầu của dự án.
2. Vận chuyển các thành phần: Các thành phần được chế tạo sẵn được vận chuyển từ Cảng Thượng Hải đến Cảng Nouadhibou bằng đường biển. Xem xét năng lực vận chuyển hạn chế của Cảng Nouadhibou và điều kiện đường ven biển phức tạp, các thành phần được đóng gói theo kiểu mô-đun, với trọng lượng mỗi gói được kiểm soát trong vòng 20 tấn để tạo điều kiện cho việc dỡ hàng và vận chuyển tại chỗ. Quá trình vận chuyển được giám sát bởi một đội hậu cần chuyên nghiệp để đảm bảo rằng các thành phần đến công trường còn nguyên vẹn và đúng thời gian.
3. Lắp đặt tại chỗ: Việc lắp đặt tại chỗ được thực hiện bởi một đội thi công chuyên nghiệp có nhiều kinh nghiệm trong việc xây dựng cầu giàn ven biển. Đầu tiên, các trụ cọc ống thép được đóng xuống nền móng bằng máy đóng cọc. Độ sâu và độ thẳng đứng của việc đóng cọc được theo dõi trong thời gian thực để đảm bảo sự ổn định của các trụ. Sau đó, các dầm chính được chế tạo sẵn được cần cẩu nâng lên các trụ và cố định bằng bu lông. Cuối cùng, các tấm sàn, lan can và lớp chống trượt đã được lắp đặt. Việc lắp đặt cầu giàn thép vĩnh cửu (850 mét) đã được hoàn thành trong 22 ngày và cầu giàn thép tạm thời (420 mét) đã được hoàn thành trong 10 ngày, nhanh hơn 40% so với kế hoạch thi công ban đầu.
4. Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng: Sau khi hoàn thành việc lắp đặt, nhóm dự án và các thanh tra SGS đã tiến hành kiểm tra chất lượng toàn diện cầu giàn thép, bao gồm kiểm tra hiệu suất chịu tải (mô phỏng sự đi lại của xe ben 80 tấn), kiểm tra độ ổn định kết cấu và kiểm tra hiệu suất chống ăn mòn. Kết quả kiểm tra cho thấy tất cả các chỉ số đều đáp ứng các yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn quốc tế. Cầu giàn đã chính thức được đưa vào sử dụng sau khi vượt qua nghiệm thu.
Kể từ khi đưa vào vận hành, cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou đã đóng một vai trò quan trọng trong giai đoạn xây dựng và vận hành, với các kịch bản ứng dụng cụ thể và hiệu quả hoạt động tuyệt vời sau:
1. Kết nối giữa cầu cảng và bãi chứa: Cầu giàn thép vĩnh cửu kết nối cầu cảng mới và bãi chứa quặng trên bờ, tạo thành một kênh vận chuyển liên tục. Xe ben chở quặng 80 tấn có thể trực tiếp vận chuyển quặng sắt từ bãi chứa đến điểm bốc dỡ cầu cảng thông qua cầu giàn, với năng lực vận chuyển hàng ngày là 8.000 tấn. Hoạt động trơn tru của cầu giàn đảm bảo hiệu quả bốc dỡ và vận chuyển quặng, đặt nền tảng cho cảng mới đạt được năng lực hàng năm theo thiết kế của nó.
2. Nền tảng vận hành cho thiết bị bốc dỡ: Sàn của cầu giàn thép vĩnh cửu được trang bị lan can và thiết bị cố định cho cần cẩu giàn. Cần cẩu giàn có thể di chuyển dọc theo cầu giàn để hoàn thành việc bốc dỡ quặng sắt lên tàu. Khả năng chịu tải cao của cầu giàn đảm bảo hoạt động ổn định của cần cẩu giàn (trọng lượng 150 tấn), tránh hỏng hóc thiết bị do mất ổn định cấu trúc.
3. Vận chuyển vật liệu xây dựng: Trong giai đoạn thi công, cầu giàn thép tạm thời chịu trách nhiệm vận chuyển vật liệu xây dựng như thép, xi măng và thiết bị cơ khí. Nó đã giải quyết vấn đề khó khăn trong việc vận chuyển ở các bãi biển ven biển, đảm bảo rằng dự án chính được hoàn thành đúng tiến độ. Sau khi hoàn thành dự án chính, cầu giàn tạm thời đã được tháo dỡ và tái sử dụng trong dự án mở rộng của cảng hiện có, hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên.
4. Thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt: Sau 18 tháng hoạt động, cầu giàn thép đã cho thấy khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Lớp phủ chống ăn mòn trên bề mặt các thành phần còn nguyên vẹn, không có dấu hiệu gỉ hoặc bong tróc rõ ràng. Các trụ cọc ống thép không có dấu hiệu lún hoặc biến dạng, ngay cả dưới tác động của thủy triều mạnh và bão cát. Công việc bảo trì hàng ngày rất đơn giản, chỉ yêu cầu làm sạch cát và bụi trên sàn thường xuyên và kiểm tra các mối nối bu lông, với chi phí bảo trì hàng tháng chỉ 2.000 đô la, thấp hơn nhiều so với chi phí bảo trì các kết cấu bê tông trong cùng một môi trường.
Việc ứng dụng thành công cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou là do các yếu tố chính sau:
1. Thiết kế khoa học thích ứng với điều kiện địa phương: Thiết kế của cầu giàn thép xem xét đầy đủ các điều kiện khí hậu khắc nghiệt của Mauritania (phun muối cao, gió mạnh và bão cát) và địa hình phức tạp (nền ven biển yếu), đồng thời áp dụng các hình thức kết cấu và biện pháp chống ăn mòn được nhắm mục tiêu, đảm bảo khả năng thích ứng và độ bền của cầu.
2. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của các thành phần: Việc chế tạo sẵn các thành phần thép đã được hoàn thành trong một nhà máy chuyên nghiệp, với sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt từ nguyên liệu thô đến thành phẩm. Việc kiểm tra bên thứ ba của SGS đảm bảo rằng chất lượng của các thành phần đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, đặt nền tảng vững chắc cho hoạt động ổn định của cầu giàn.
3. Thi công mô-đun hiệu quả: Phương pháp lắp ráp mô-đun đã rút ngắn đáng kể chu kỳ thi công tại chỗ, đảm bảo rằng cầu giàn được đưa vào sử dụng đúng thời gian. Điều này không chỉ đáp ứng các yêu cầu về tiến độ dự án mà còn giảm tác động của việc xây dựng đến môi trường địa phương và các hoạt động đánh bắt cá.
4. Đội ngũ thi công và bảo trì chuyên nghiệp: Đội thi công có nhiều kinh nghiệm trong việc xây dựng cầu giàn ven biển và đội bảo trì đã quen thuộc với các đặc điểm của kết cấu thép và môi trường địa phương, đảm bảo tiến độ thi công suôn sẻ và hoạt động ổn định lâu dài của cầu giàn.
Kinh nghiệm ứng dụng cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou cung cấp sự khai sáng quan trọng cho các dự án cảng quặng tương tự trong môi trường khắc nghiệt (sa mạc, khu vực ven biển, v.v.):
1. Ưu tiên lựa chọn cầu giàn thép mô-đun: Đối với các dự án có tiến độ gấp rút, địa hình phức tạp và yêu cầu chịu tải cao, nên ưu tiên cầu giàn thép mô-đun, vì chúng có những ưu điểm rõ ràng về tốc độ thi công, khả năng thích ứng và khả năng chịu tải so với cầu bê tông truyền thống.
2. Tăng cường thiết kế chống ăn mòn và kiểm soát chất lượng: Trong môi trường ven biển hoặc phun muối cao, thiết kế chống ăn mòn của cầu giàn thép nên được tăng cường và các quy trình chống ăn mòn chuyên nghiệp và lớp phủ chất lượng cao nên được áp dụng. Đồng thời, việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt nên được thực hiện trong quá trình xử lý chống ăn mòn để đảm bảo độ bền của cầu.
3. Tiến hành khảo sát hiện trường chuyên sâu: Trước khi thiết kế và thi công cầu giàn, nên tiến hành khảo sát hiện trường chuyên sâu để nắm vững các điều kiện địa lý, khí hậu và địa chất địa phương, để xây dựng một phương án thiết kế và kế hoạch thi công khoa học và hợp lý.
4. Hợp tác với các nhà sản xuất và tổ chức kiểm tra chuyên nghiệp: Việc lựa chọn các nhà sản xuất cầu thép mô-đun chuyên nghiệp đảm bảo chất lượng của các thành phần và tính hợp lý của thiết kế. Hợp tác với các tổ chức kiểm tra bên thứ ba có thẩm quyền (chẳng hạn như SGS) đảm bảo tính khách quan và thẩm quyền của việc kiểm tra chất lượng, tránh các rủi ro về chất lượng.
Cầu giàn thép, với khả năng chịu tải tuyệt vời, tốc độ thi công nhanh chóng, khả năng thích ứng mạnh mẽ và độ bền tốt, đã trở thành một lựa chọn lý tưởng cho kỹ thuật cảng quặng trong môi trường khắc nghiệt. Việc ứng dụng cầu giàn thép trong dự án Cảng quặng mới Nouadhibou ở Mauritania chứng minh đầy đủ giá trị quan trọng của chúng trong việc kết nối các kênh vận chuyển, đảm bảo tiến độ thi công và thích ứng với môi trường ven biển khắc nghiệt. Trong bối cảnh sự phát triển liên tục của thương mại tài nguyên khoáng sản toàn cầu, nhu cầu xây dựng cảng quặng trong môi trường khắc nghiệt sẽ tiếp tục tăng. Cầu giàn thép sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong kỹ thuật cảng quặng trong tương lai với sự đổi mới công nghệ liên tục và tối ưu hóa các phương án thiết kế và thi công.
Đối với các quốc gia có tài nguyên khoáng sản phong phú và môi trường tự nhiên khắc nghiệt như Mauritania, việc quảng bá và ứng dụng cầu giàn thép sẽ giúp cải thiện hiệu quả vận chuyển tài nguyên khoáng sản, thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân và đẩy nhanh quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng. Đồng thời, kinh nghiệm thành công của dự án này cũng cung cấp một tài liệu tham khảo hữu ích cho việc ứng dụng cầu giàn thép trên toàn cầu trong các dự án kỹ thuật tương tự, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng cơ sở hạ tầng toàn cầu.
Địa chỉ
Phòng 403, tòa nhà số 2, số 269 đường TONGXIE, Quận thay đổi, Thượng Hải, Trung Quốc
Điện thoại
86-1771-7918-217
