Mùa thu năm 2007, tại thành phố Chicago (Hoa Kỳ) sẽ thông xe công trình rất độc đáo, có thể là duy nhất trên thế giới, cầu treo bằng hai hệ cáp : dây võng và dây văng. Đó là cầu thuộc Đại lộ Bắc của thành phố (North Avenue) vượt sông Chicago.
Cách đây gần một thế kỷ, tại khu vực này đã xây dựng cầu dàn khớp bằng thép với kết cấu quay trên nhịp thông thuyền. Cầu đang chạy xe nhưng đã rêu rão và hàng ngày phải thông qua 33.000 Ô tô, nên cầnsớm làm cầu mới, dầm cố định, lòng đường rộng.
Cấu không lớn, chỉ có 3 khẩu độ dài tổng cộng 128m, nhịp chính 77m và hai nhịp biên mỗi nhịp 26m. Đoạn . giữa nhịp chính đỡ bằng dây võng và hệ cáp đeo, đoạn bên của nhịp chính và hai nhịp biên đỡ bằng hệ dây võng. Nhịp dây võng được thiết kế là kết cấu treo tự neo.
Sở dĩ phải chọn dạng kết cấu đặc biệt là vì nhiều nguyên nhân. Thực trạng giao thông thủy trên sông Chicago đã khác trước, nênkhông cầndùng nhịp thông thuyền quay hoặc nâng nữa. Nhưng theo yêu cầu của Lực lượng bảo vệ duyên hải thì vẫn phải đảm bảo độ cao tịnh không là 5,5m. Như vậy, dầm sẽ phải thanh mảnh, tức là các dạng kết cấu thông dụng không đáp ứng được. Dầm vòm và dầm khớp cũng bị loại vì địa phương sở t81 cho là kém mỹ quan và nhất là không có dáng độc đáo biểu tượng cho thành phố này. Kết cấu dây được coi là vừa ý nhiều người, nhưng lại không thể làm cầu dây văng thông dụng, vì sẽ phải làm tháp cổng cao gần20m tức là trở ngại cho đường dây thiên tuyến (skyline) đang khai thác. Hệ treo dây võng truyền thống cũng không ứng dụng ở đây được, bởi lẽ phải làm móng hố neo cáp chủ vùi
sâu trong nềnđá gốc, mà tầng đá gốc sâu 21m lại bị đứt gảy sâu tới 9m. Thêm nữa, địa điểm cầu có nhiều công trình ngầm, trong đó có hai hầm rộng chứa ống dẫn khí thiên nhiên.
Bị khống chế trong nhiều phức tạp như vậy, nhà thiết kế phải tìm ra một dạng treo kết hợp với dây võng đỡ đoạn giữa nhịp chính và dây văng đỡ hai đoạn bên và hai nhịp biên. Như vậy, tháp chỉ cầncao 15m, gồm 2 cột thép hình líp tiết diện cột 0,6 x 1,2m... Móng thép đặt trên các "vi cọc” (micropile) nhồi bê tông đường kính 254 mm. Cọc phải kéo dài tới 30m, để đỡ tháp, mó cầu và cả hai hầm khí trên bờ. Hệ dầm gồm dầm thép hộp và bê tông hiệu năngcao đúc tại chỗ. Mặt cầu là bê tông dự ứng lực căng sâu theo chiều dọc, để liên kết điểm nối hệ dâyvõng với hệ dây văng, lại tham gia truyền tải trọng nằm ngang. Như vậy, tổng bề dày dầm cứng của hệ treo chỉ cần 1,2m, đủ đảm bảo thông thuyền an toàn -
Bản tin KHCN GTV 4/2007