Sử dụng hiệu quả vật liệu thay thế trong xây dựng cao tốc

TMO - Tình trạng thiếu trầm trọng cát sỏi san lấp dự án giao thông tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long đặt ra bài toán cấp thiết về tìm nguồn vật liệu thay thế.

Hiện nay, tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đang triển khai 8 dự án đường cao tốc với tổng cộng 463km đường, cần khoảng 53,69 triệu mét khối cát san lấp. Tuy nhiên, trữ lượng hiện tại chỉ đáp ứng khoảng 70% nhu cầu cho các dự án đường cao tốc. Vì vậy cần tính đến các phương án sử dụng vật liệu khác thay thế. Thứ trưởng Bộ Xây dựng Nguyễn Văn Sinh cho biết, tháng 9/2021, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 với mục tiêu phấn đấu đến năm 2030 xây dựng hoàn thành khoảng 5.000km đường bộ cao tốc.

Thời gian qua, Bộ Giao thông Vận tải đã tích cực phối hợp các bộ, ngành, địa phương triển khai quyết liệt các dự án xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông quan trọng quốc gia, đưa vào sử dụng 8/11 dự án thành phần cao tốc Bắc - Nam phía Đông giai đoạn 2017-2020; khởi công 12 dự án thành phần của cao tốc Bắc - Nam phía Đông giai đoạn 2021-2025;...

Theo Thứ trưởng Bộ Xây dựng, các công trình cao tốc thường được cấu tạo với các lớp vật liệu nền, móng, mặt đường. Trừ các đoạn tuyến đi qua các vùng địa hình đồi núi, trung du có cấu tạo nền đường dạng đào, đắp hỗn hợp có thể tận dụng vật liệu khu vực lân cận, còn lại các đoạn tuyến đi qua vùng đồng bằng thường gặp nền đất yếu, đòi hỏi phải có giải pháp xử lý nền, thay đất, tôn cao độ nền, dẫn đến khối lượng vật liệu đất, cát cần sử dụng rất lớn.

Tình trạng thiếu trầm trọng cát sỏi san lấp dự án giao thông tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long đặt ra bài toán cấp thiết về tìm nguồn vật liệu thay thế.

Báo cáo của Bộ Giao thông Vận tải, Bộ Tài nguyên và Môi trường cho thấy, bước đầu đã có phương án tháo gỡ một phần khó khăn về nguồn vật liệu san lấp tại đồng bằng sông Cửu Long: Đã cấp 64 giấy phép khai thác cát; tuy nhiên trữ lượng cát san lấp hiện tại chỉ còn khoảng 37 triệu mét khối, đáp ứng khoảng 70% nhu cầu cho các dự án đường cao tốc, chưa kể các dự án đường bộ khác. Tuy nhiên, lượng cát đổ về 2 nhánh chính của sông Tiền, sông Hậu hiện nay chỉ đáp ứng 10% nhu cầu khai thác và nguồn cát tự nhiên của vùng đồng bằng sông Cửu Long ngày càng cạn kiệt.

Chẳng hạn như giai đoạn 2022-2025, khu vực đồng bằng Sông Cửu Long đồng loạt triển khai 4 dự án xây dựng đường bộ cao tốc với nhu cầu sử dụng khoảng 36 triệu m3 cát đắp nền. Vì thế, với giải pháp sử dụng cát sông để đắp nền đường như hiện nay thì trữ lượng của các mỏ cát đang được cấp phép khai thác trong khu vực (An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long…) sẽ không đáp ứng đủ yêu cầu. 

Thời gian gần đây có nhiều tổ chức, cá nhân, nhà khoa học đã tham gia vào nghiên cứu sử dụng các loại vật liệu thay thế cát sông trong công trình hạ tầng giao thông như: Cát biển, tro xỉ nhiệt điện; hay nghiên cứu sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép thay thế một phần đường đắp để tận dụng được khả năng cung cấp với khối lượng lớn ximăng, sắt thép trong nước.  Bộ Tài nguyên và Môi trường đã lựa chọn 6 vùng biển Sóc Trăng để khai thác cát biển đắp nền cao tốc, phạm vi khai thác cát biển cách bờ 10-25km, độ sâu 10-30m, với tổng trữ lượng khai thác khoảng 14 tỉ m3 cát biển. Tuy nhiên, các giải pháp trên thực tế cũng cần phải có đáng giá tác động môi trường, hệ sinh thái, cũng như nghiên cứu cụ thể để khẳng định tính hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật, môi trường, trước khi đưa vào sử dụng.

Nhiều ý kiến cho rằng, đối với các dự án xây dựng đường cao tốc có khối lượng vật liệu đắp (đất, cát) rất lớn đến vài triệu m3. Trong khi đó, thời gian thi công được tính từ ngày khởi công xây dựng công trình khi đáp ứng các điều kiện tại điều 107 Luật xây dựng năm 2014 chưa tính đến thời gian nhà thầu phải tiến hành các thủ tục xin cấp phép khai thác mỏ. Do đó, thời gian thi công các Gói thầu cao tốc phải tính thêm thời gian xin cấp phép khai thác mỏ vật liệu xây dựng thông thường.

Để đáp ứng tiến độ thi công các địa phương cần cho phép nhà thầu tiến hành song song với việc khai thác và trình duyệt thủ tục cho đến khi được cấp phép khai thác trên cơ sở đảm bảo điều kiện an toàn, vệ sinh môi trường… chủ đầu tư dự án cần xác rõ điều kiện cần để khởi công dự án là phải đầy đủ thủ tục khai thác mỏ vật liệu để bàn giao cho nhà thầu; phối hợp với cơ quan liên quan để triển khai đồng bộ thủ tục cấp phép, khai thác trong quá trình lập, phê duyệt dự án.

Bên cạnh đó, địa phương nơi có dự án đi qua cần có văn bản hướng dẫn cụ thể về trình tự thực hiện, thành phần hồ sơ cấp phép và thời gian xử lý thủ tục phê duyệt cho nhà thầu khai thác mỏ vật liệu đã quy hoạch phục vụ thi công cao tốc. Thậm chí, mời các chủ mỏ thương mại làm việc với nhà thầu xác định cụ thể trữ lượng, công suất còn lại và cam kết cung cấp cho dự án cao tốc để làm cơ sở cho nhà thầu lập tiến độ thi công phù hợp thực tế; hỗ trợ nhà thầu trong quá trình lập, phê duyệt phương án bồi thường đối với các mỏ vật liệu và thỏa thuận đơn giá mặt bằng với người dân.

Thường xuyên cập nhật điều chỉnh các thông báo giá vật liệu sát với thực tế các bộ ngành, cơ quan quản lý chỉ đạo xây dựng và điều chỉnh định mức phù hợp, đảm bảo việc tính đúng, tính đủ; thúc đẩy việc nghiên cứu, đánh giá tác động, xác định chỉ tiêu kỹ thuật để sớm đưa vào ứng dụng thực tiễn về việc sử dụng những vật liệu mới như cát biển, tro xỉ nhiệt điện… cho các dự án hạ tầng giao thông. Ngoài ra, có thể ban hành các tiêu chuẩn đắp đất lẫn đá, đắp đá để tận dụng tối đa vật liệu đào nền; chỉ đạo việc lập phương án so sánh chi phí đầu tư về việc thi công nền đường đắp với việc thi công cầu cạn bê tông để có lựa chọn phù hợp... 

Các nhà khoa học đề xuất phương án sử dụng tro xỉ nhiệt điện làm nguồn vật liệu san lấp thi công cao tốc. Ảnh: ĐT. 

Trước tình trạng thiếu cát sỏi trên, Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) đề xuất ba phương án thay thế. Một là sử dụng cát biển làm cát san lấp; Hai là sử dụng tro xỉ nhiệt điện làm vật liệu san lấp và nền đường ô tô; Ba là sử dụng giải pháp đường trên cao bằng bê tông cốt thép. Trước tiên về sử dụng cát biển làm cát san lấp, đại diện Vụ Vật liệu xây dựng cho rằng, hiện nhiều quốc gia cũng đang sử dụng cát biển để xây dựng công trình đã được nhiều quốc gia thực hiện, đặc biệt là Nhật Bản, Mỹ, Anh, Singapore và một số nước Trung Đông.

Bộ Giao thông Vận tải cũng đã triển khai ứng dụng thử nghiệm sử dụng cát biển làm nền đường ô tô, hiện đã thi công thử nghiệm xong 300m trên đường hoàn trả ĐT.078 (thuộc dự án thành phần Hậu Giang - Cà Mau). Bước đầu kết quả thử nghiệm cho thấy tính chất cơ lý (lún, chuyển vị ngang...) của đường thử nghiệm đều bảo đảm tiêu chuẩn. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng cát biển với khối lượng lớn sẽ cần phải có đánh giá kỹ về tác động môi trường, hệ sinh thái biển, cây trồng nông nghiệp, nguy cơ lũ lụt. Do đó, để thay thế được cát sông, cần phải tiếp tục so sánh các yếu tố nhằm đảm bảo hài hòa các yếu tố kinh tế - kỹ thuật - môi trường. Trong đó, yếu tố môi trường cần phải được đánh giá đầy đủ cả ở 2 nơi là nơi khai thác và nơi sử dụng.

Về phương án sử dụng tro xỉ nhiệt điện, nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học của Trường Đại học Xây dựng Hà Nội cho biết, nhìn chung chất lượng các loại vật liệu đầu vào không đồng đều tùy thuộc vào công nghệ, nguồn... Hiện nguồn cung về tro, xỉ nhiệt điện tại Việt Nam là rất lớn, tới từ 30 nhà máy nhiệt điện, mỗi năm có khoảng 16 triệu tấn. Hành lang pháp lý và kỹ thuật để sử dụng tro, xỉ nhiệt điện làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng và vật liệu san lấp đã được hoàn thiện, ban hành, bao gồm các Nghị định, Thông tư và hệ thống tiêu chuẩn, chỉ dẫn kỹ thuật, định mức kinh tế kỹ thuật.

Các nhà máy nhiệt điện hiện cũng đang tích cực hỗ trợ cho các đơn vị xử lý, tiêu thụ để bù đắp chi phí vận chuyển tro xỉ đến các công trình xây dựng giao thông có vị trí không quá xa so với nơi phát thải để thay vật liệu san nền là cát sông. Cùng với các giải pháp kỹ thuật hợp lý, việc sử dụng tro xỉ làm vật liệu san lấp, nền đường ô tô tại các khu vực gần nguồn tro xỉ sẽ đem lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật so với việc sử dụng vật liệu san lấp truyền thống đang càng ngày càng khan hiếm.

Đối với phương án sử dụng cầu cạn trong xây dựng đường bộ cao tốc. Thứ trưởng Bộ Xây dựng Nguyễn Văn Sinh cho rằng: Hiện nay năng lực sản xuất xi măng và thép của Việt Nam rất lớn, nguồn cung dồi dào với 88 dây chuyền sản xuất xi măng có tổng công suất thiết kế 95 triệu tấn clanhke/năm để sản xuất 112 triệu tấn/năm. Với sự chủ động về khả năng cung cấp với khối lượng lớn xi măng, sắt thép trong nước, giải pháp xây dựng đường trên cao bằng kết cấu bê tông cốt thép thay cho đường đắp bước đầu sẽ có nhiều thuận lợi

Bên cạnh đó, việc xây dựng cầu cạn là giải pháp có nhiều ưu điểm như: Giảm thiểu xung đột giao thông, không có điểm cắt ngang, bảo đảm luôn chạy được tốc độ cao; Giải quyết được bài toán khan hiếm đất, cát đắp nền đường, bảo đảm được tiến độ xây dựng, tiết kiệm được thời gian thi công; Giảm thiểu tác động môi trường, hệ sinh thái; Phù hợp đối với những khu vực có địa hình đất yếu như đồng bằng sông Cửu Long, địa hình chia cắt như Tây Bắc, Đông Bắc hoặc khu vực nhiều mưa lũ như miền Trung...

Duyên Nguyễn