|
|
Cảng Cái Lân
|
Cho đến nay, hầu hết các cảng biển Việt Nam chỉ mới đạt tiêu chí cảng truyền thống với vai trò cơ bản - xếp dỡ hàng hoá. Trong số đó có một số ít cảng mới được xây dựng có khả năng phát triển để đạt được các tiêu chí của một cảng hiện đại. Mặc dù vậy Quy hoạch tổng thể hệ thống cảng biển đến năm 2010 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt đã đạt được những thành tựu đáng kể.
Hiện tại hệ thống cảng biển Việt Nam có hơn 24 cảng lớn nhỏ (nếu tính theo chủ thể cảng chúng ta có 126 cảng) với tổng chiều dài tuyến mép bến hơn 26 km và hơn 100 bến phao. Lượng hàng hoá được xếp dỡ qua các cảng hàng năm tăng khoảng 10% Cụ thể năm 2004 lượng hàng thông qua là 127,7 triệu tấn, năm 2005 đạt 139 triệu tấn. Trong vòng 10 năm trở lại đây đầu tư xây dựng mới tăng khoảng 40 % trong lúc đó lượng hàng hoá tăng hơn 300%. Như vậy tốc độ tăng trưởng hàng hoá qua cảng biển nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc độ đầu tư xây dựng. Trong thành tựu chung của hệ thống cảng biển có sự đóng góp to lớn của các cảng truyền thống quan trọng cho sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước.
Các cảng Hải Phòng, cảng Đà Nẵng và các cảng khu vực thành phố Hồ Chí Minh là các cảng quan trọng đóng vai trò chủ lực trong hệ thống cảng biển Việt Nam. Tất cả các cảng này dù có lịch sử hoạt đông lâu dài hoặc mới hình thành đều được xây dựng trước năm 2000 và có đặc điểm chung là khu hậu phương rất hẹp và chỉ thực hiện vai trò cơ bản - xếp dỡ hàng hóa. Chính vì thế, để trở thành cảng hiện đại đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và hội nhập với nền kinh tế thế giới các cảng này đang có những bước đi đột phá cực kì quan trọng. Cảng Hải Phòng phát triển về phía biển mà trước mắt là Đình Vũ và tiếp theo là cửa Lạch Huyện. Cảng Tiên Sa - Đà Nẵng phát triển sang Liên Chiểu và các khu vực khác trong vịnh Đà Nẵng. Các cảng trên sông Sài Gòn được di dời về các vị trí khác trên sông Soài Rạp, sông Cái Mép - Thị Vải. Trong tương lai tại khu vực vịnh Ghềnh Rái và vùng biển Vũng Tàu sẽ phát triển các dự án cảng hiện đại có vai trò quyết định trong chuỗi kinh doanh của khu thương mại tự do, khu kinh tế mở...
Bắt đầu từ năm 2000, hầu hết các dự án phát triển cảng được nghiên cứu và triển khai xây dựng đáp ứng yêu cầu của tiêu chí cảng hiện đại với khu hậu phương rộng lớn và được gắn liền với các khu công nghiệp như cảng Cái Lân. Đình Vũ, Nghi Sơn. Vũng Áng, Chân Máy, Dung Quất, Cái Mép - Thị Vải..Trong số các cảng đặc biệt quan trọng ở 3 vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, miền Trung và phía Nam thì cảng Cái Lân, cảng Dung Quất, cảng Cái Mép - Thị Vải là những dự án đang được sự quan tâm của nhà nước.
Do yêu cầu đối với các cảng trong thời kì hội nhập ngày càng cao như phải tiếp nhận các tàu cỡ lớn thiết bị công nghệ xếp dỡ trên bến hiện đại và nhất là phải xây dựng ở những nơi có điều kiện tự nhiên tương đối phức tạp: nền đá gốc, nền đất mềm yếu, sóng lớn... nên ở mỗi một công trình cần phải áp dụng những giải pháp công nghệ tiên tiến hiện đại nhất định mới giải quyết được một cách hiệu quả nhất.
1. CÁNG CÁI LÂN
Cuối năm 2003 Dự án cảng Cái Lân giai đoạn 1 đã được hoàn thành và chính thức đưa 3 bến cho tàu 40000 DWT với tổng chiều dài 680 m, độ sâu khu nước trước bến là -13m vào hoạt động. Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam có một cảng hiện đại cho phép 3 tàu cỡ lớn neo cập làm hàng đồng thời. Hệ thống bến. kho bãi và thiết bị đạt tiêu chuẩn quốc tế góp phần tăng năng suất giải phóng tàu nhanh, giảm giá thành xếp dỡ tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư hoạt động có hiệu quả.
Ở cảng Cái Lân, do nền móng là đá gốc nên kết cấu bến được áp dụng là thùng chìm chở nổi (Caisson khổng lồ nặng 1770 T); Để bảo vệ môi trường vịnh Hạ Long nên áp dụng giải pháp phá đá nổ mìn vi sai phi điện.
1.1. Công nghệ Thùng chìm
a/ Điều kiện địa chất
Kết quả khảo sát địa chất khu vực cảng Cái Lân cho thấy trong địa tầng khu vực dự kiến xây dựng cảng có tồn tại một lớp đá ở vị trí khá nông dưới đáy biển. Để xác định chính xác bề mặt của lớp đá gốc, năm 1994 đoàn nghiên cứu của JICA (Nhật Bản) đã tiến hành thăm dò bằng âm địa chấn.
Với giải pháp nổ mìn phá đá bằng phương pháp vi sai phi điện và kết cấu bến trọng lực kiểu thùng chìm chở nổi (Caisson) các công nghệ tiên tiến và hiện đại đã được áp dụng để xây dựng cảng Cái Lân thích hợp với điều kiện địa chất và đáp ứng yêu cầu về bảo vệ môi trường di sản văn hoá thế giới -Vịnh Hạ Long.
b/ Giải pháp kết cấu
Móng công trình được đặt trên nền đất có khả năng chịu lực tốt. Giữa móng và công trình bố trí lớp đệm đá, trọng lượng từ 15 - 100 kg nhằm làm phẳng bề mặt của đất nền, giảm áp lực lên đất nền và bảo vệ đất nền khỏi bị xói. Đệm đá được chuẩn bị hết sức công phu. Yêu cầu về độ bằng phẳng của đệm đá khá cao. Để kết cấu đảm bảo ổn định của công trình, sai số cho phép là ±2,5 cm trên toàn bộ diện tích đáy là 260 m2 mỗi thùng, đây là công việc rất khó khăn vì được thực hiện ở dưới nước.
Thùng chìm được chế tạo trên ụ nổi. Trong nhiều trường hợp thùng chìm được chế tạo một phần trên triền đà hoặc ụ khô sau đó được vận chuyển đến độ sâu thích hợp để chế tạo tiếp phần còn lại và hoàn thiện.
c/ Công tác chế tạo thùng chìm
Ở Cái Lân, thùng chìm được sản xuất trên ụ nổi 10 000 T, mỗi chu trình chế tạo 4 chiếc thời gian từ 45 đến 50 ngày, bao gồm tất cả các công tác từ khâu chuẩn bị cho đến khi đúc và hạ thủy. Công tác đổ bê tông cho mỗi thùng chìm được chia thành 5 đợt, hay còn được gọi là 5 Lô. Trừ Lô 1 ở dưới cùng có chiều cao 2,0m bao gồm 0,5m chiều dầy bản đáy và 1,5m chiều cao tường, các Lô còn lại (2, 3, 4, 5) đều có chiều cao là 3,5m.
d/ Công tác hạ thuỷ, lắp đạt và hoàn thiện
Sau khi một chu trình chế tạo thùng chìm kết thúc khoảng 1 tuần, bơm nước đánh chìm ụ nổi. Ụ nổi được đánh chìm bằng hệ thống điều khiển tự động với độ nghiêng dọc khoảng 10o để đáy các thùng chìm được tách ra khỏi sàn ụ một cách dễ dàng. Các thùng chìm được nổi lên bằng lực đẩy nổi và được các tàu lai dắt kéo ra khỏi thùng, đưa về vị trí tập kết chờ hoàn thiện công tác nạo vét hố móng, đổ san và dầm đệm đá (bằng các thiết bị chuyên dụng) để được đặt vào vị trí bến. Sau khi hoàn thiện lớp đệm đá, thùng chừa được vận chuyển và lắp đặt vào vị trí. Công tác này đòi hỏi sự căn chỉnh chính xác bằng hệ thống tời và khối lượng nước bơm vào thùng. Sau khi đặt thùng chính xác vào vị trí, lòng thùng lấp đầy cát để tăng trọng lượng bản thân (có nghĩa là tăng sự ổn định) và lắp kết cấu phần trên bằng BTCT. Phía sau kết cấu thùng chìm là lăng thể đá giảm tải và đất đắp lòng bến. Trên lăng thể đá và đất đắp là mặt bãi Các thiết bị neo, đệm tựa tàu, đường ray tàu hoả và hệ thống cần cẩu có sức nâng 40 tấn được lắp đặt sau khi đã hoàn tất phần công trình. Tất cả các hoạt động khai thác của cảng đều được thực hiện trên mặt bãi và bến có kết cấu Thùng chìm trọng lượng trên 1770 T.
1.2. Công nghệ nổ mìn
a/ Yêu cầu nạo vét đất đá
Kích thước và cao trình nạo vét:
Móng Thùng chìm : 224m x 28 m, -14,50 m;
Khu nước trước bến : 224m x 56m, -13,00 m;
Luồng tàu 252 m x 161 m, -12,00 m.
Khối lượng bùn đất : 1 070 000 m3;
Khối lượng đá cứng cần phải được làm tơi để nạo vét : 160 000 m3.
b/ Phương pháp nổ mìn
Nổ mìn om vi sai phi điện trong lỗ khoan có đường kính Ø = 76 - 110 mm; Với phương pháp này hầu hết sức công phá của mìn được tập trung cho việc phá đá. Các sóng dư tự triệt tiêu lẫn nhau nên các chấn động không thề lan xa. Do đó, phương pháp nổ mìn om vi sai phi điện có hiệu quả phá nổ cao và an toàn cho môi trường xung quanh.
c/ Vật liệu nổ
Thuốc nổ Powergel-3151 là loại thuốc nổ nhũ tương chịu nước tốt, có năng lượng nổ cao, sau khi nổ phân huỷ hoàn toàn, không tồn tại hoá chất độc, khí độc (cân bằng Ô xy bằng không, Ô xy hoá hoàn toàn các nguyên tố cháy) và có độ an toàn cao.
Mồi nổ ANZOMEX 175 -400 g có độ nhạy cao, năng lượng nổ lớn.
Dây truyền tín hiệu nổ LIL, EXL-400 mS, CSD - 25 ms có khả năng chịu nước tốt, độ bền cao,đội vi sai chính xác,an toàn khởi nổ và thi công.
Hạt nổ sơ cấp số 2 và máy dập hạt nổ IES đảm bảo độ an toàn cao và khởi nổ chắc chắn.
d/ Tổ chức thực hiện
Do yêu cầu nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường trước khi nổ đại trà là 5 lần nổ thử nghiệm dưới sự giám sát chặt chẽ của Bộ Khoa học công nghệ và môi trường và các cơ quan chức năng. Kết quả các đợt nổ thử nghiệm cho thấy hiệu quả phá vỡ cao, đảm bảo kĩ thuật, đảm bảo an toàn và các tiêu chuẩn về môi trường.
2. CẢNG DUNG QUẤT
Cảng Dung Quất nằm trên địa phận tỉnh Quảng Ngãi cách thành phố Đà Nẵng khoảng 120 km về phía Nam. Cảng Dung Quất được quy hoạch với các chức năng chính phục vụ Nhà máy lọc dầu số 1; Khu kinh tế Dung Quất và Khu liên hiệp đóng và sửa chữa tàu thuỷ...
Hiện nay, đã đưa vào khai thác bến số 1 cho tàu 10 000 DWT vào neo cập phục vụ thi công các hạng mục công trình của nhà máy lọc dầu.
Các hạng mục khác như 1550 m đê chắn sóng; 6 bến xuất sản phẩm cho các cỡ tàu từ 5000 DWT đến 20000 DWT (trong tương lai có thể nâng cấp để tiếp nhận tàu từ 20.000 DWT đến 50.000 DWT) còn đang trong giai đoạn thi công.
Do địa tầng ở khu vực xây dựng đê chắn sóng chủ yếu là bùn không có khả năng chịu tải nên các kĩ sư tư vấn đã đưa ra giải pháp nạo vét hố móng đê chắn sóng đến cao trình -27,0m và thay bằng cát đến cao trình mặt đất tự nhiên. Trên lớp cát được thay thế đất bùn yếu là móng đá đổ và kết cấu đê chắn sóng có khối phủ là acrapod.
3. CẢNG CÁI MÉP - THỊ VẢI
Cảng Cái Mép - Thị Vải là cảng cửa ngõ quốc tế quan trọng của vùng KTTĐ phía Nam sẽ được xây dựng tại các khu Thị Vải, Cái Mép Thượng, Cái Mép Hạ trên sông Thị Vải tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Cảng Cái Mép - Thị Vải được phát triển đến năm 2020 sẽ có 14 bến cảng thông qua khoảng 20 triệu tấn cho tàu bách hoá, container có trọng tải 50.000 DWT và lớn hơn ra vào làm hàng với hơn 3 500 m dài tuyến mép bến. Dự án đang trong giai đoạn chuẩn bị triển khai công tác xây dựng. Dự kiến khởi công vào năm 2006 và hoàn thành vào năm 2011.
Để xử lí đất mềm yếu có chiều dày 35 m, các kĩ sư tư vấn đã đưa ra các phương án sau để so sánh :
Phương pháp trộn sâu hoá chất;
Phương pháp cọc cát thẳng đứng có gia tải;
Phương pháp thoát nước thẳng đứng (PVD);
Phương pháp PVD với cố kết chân không.
Xem xét mọi khía cạnh về kinh tế kĩ thuật các kĩ sư tư vấn đã chọn phương pháp thoát nước thẳng đứng bằng bấc thấm.
Cho đến nay, trong các dự án được thực hiện ở Việt Nam, các kĩ sư công trình mới xử lí nền đất yếu bằng bấc thấm với chiều sâu cắm bắc thấm khoảng 20m. Với độ dày của lớp đất yếu lên đến 35m thì đây là lần đầu tiên. Sau các thí nghiệm được tiến hành sử dụng các loại bấc thấm có thể cải tạo đất một cách hữu hiệu.
Bản tin KHCN - Trung tâm TTKHCN GTVT