Vai trò của cáp công trình trong thi công các tuyến metro đô thị hiện đại

Cáp công trình đóng vai trò then chốt trong việc nâng hạ, kéo căng và đảm bảo an toàn thi công tuyến metro đô thị ngầm và trên cao.

Nhiều dự án metro đô thị hiện nay như tuyến Nhổn – Ga Hà Nội, Bến Thành – Suối Tiên hay metro Thủ Thiêm đều sử dụng hàng chục loại thiết bị cơ giới và biện pháp thi công đa dạng: đào hầm bằng TBM, lắp dầm bằng cẩu bánh xích, neo giữ bằng khóa cáp, kéo cốt thép bằng tời…, trong đó cáp công trình chính là yếu tố không thể thiếu trong toàn bộ quá trình thi công.

Tuy nhiên, không phải đơn vị nào cũng hiểu rõ cách chọn loại cáp phù hợp với điều kiện thi công metro – đặc biệt là trong môi trường ngầm, độ ẩm cao, không gian chật và đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối về tải trọng.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích cụ thể vai trò của từng loại cáp công trình trong các hạng mục thi công metro đô thị, từ đào hầm hở, hầm TBM, trụ và dầm trên cao, đến kết cấu neo giữ, nhằm giúp kỹ sư, nhà thầu lựa chọn đúng loại cáp, tránh lỗi sai tốn kém và nguy hiểm.

---

Cáp công trình trong thi công hầm đào hở (Cut & Cover)

Trong các tuyến metro đi ngầm, biện pháp đào hầm hở thường được áp dụng tại các đoạn ngắn, khu vực giao lộ hoặc nhà ga ngầm.

1. Nâng hạ cốt thép, coppha và vật tư

Cáp thép lõi thép IWRC chịu tải cao thường được dùng kết hợp với cẩu bánh xích, xe cẩu bánh lốp hoặc tời kéo để nâng:

• Khung coppha panel
• Lồng thép D32 – D40
• Kết cấu thép mạ cho vách bê tông

Chọn sai cáp có thể gây hiện tượng mòn nhanh, xoắn lệch, hoặc đứt khi nâng tải nặng ở độ sâu lớn.

2. Kéo – hạ máy móc, thiết bị thi công

Các thiết bị như máy xúc mini, búa rung, máy khoan cọc nhồi thường được hạ xuống bằng cáp chống xoắn 19×7 hoặc 35×7, do tính năng chống vặn xoắn khi hạ sâu trên 10 m.

3. Neo giữ và giằng chống

Khi đào sâu tới 12–18 m, thành vách cần được giằng ngang bằng dầm thép hoặc hệ khóa cáp, trong đó cáp lõi bố mềm FC hoặc cáp thép mạ kẽm được dùng làm dây giằng. Quan trọng là phải tính đúng lực kéo và độ dãn dài khi neo giữ.

---

Cáp công trình trong thi công hầm TBM (Tunnel Boring Machine)

Thi công bằng TBM đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa vận hành máy đào, cấp vật tư, hút bùn và xử lý đất đá.

1. Dẫn cáp kéo toa xe vật tư

Trong lòng hầm, các toa xe chở đất đá, vật tư, ống cống thường được kéo bằng tời cáp. Ở đây, cáp lõi bố bôi mỡ hoặc cáp thép mạ kẽm nhỏ D12–D16 là lựa chọn phù hợp do linh hoạt, chịu ẩm tốt.

2. Hệ thống cẩu phục vụ tổ hợp TBM

Tổ hợp TBM có các cần cẩu phục vụ lắp vòng vỏ bê tông (segment). Cáp chống xoắn 35×7 là loại bắt buộc để đảm bảo không vặn xoắn segment khi hạ xuống đúng vị trí.

3. Môi trường ăn mòn cao – yêu cầu cáp đặc biệt

Hầm metro thường có nước ngầm, bùn đất, khí metan, nên yêu cầu sử dụng cáp công trình có khả năng chống ăn mòn, như:

Loại cáp	Bề mặt	Chống ăn mòn	Ứng dụng trong TBM
Cáp mạ kẽm nhúng nóng	Dày, sáng bóng	Tốt	Kéo vật tư, giằng
Cáp bọc nhựa PVC	Màu đen, dẻo	Rất tốt	Tạm thời trong lòng hầm
Cáp inox không gỉ SUS304	Không mạ	Xuất sắc	Neo giữ lâu dài

---

Cáp công trình trong thi công đoạn trên cao (elevated)

Ở các đoạn đi trên cao, công tác lắp đặt dầm Super T, dầm chữ U, trụ đỡ ray yêu cầu cáp tải trọng lớn, độ an toàn cao.

1. Cẩu lắp dầm siêu trường siêu trọng

Dầm chữ U hoặc Super T dài 20–40 m, nặng 40–80 tấn được lắp bằng cẩu bánh xích hoặc giàn phóng dầm. Cáp sử dụng phải:

• Có đường kính lớn D28–D36
• Lõi thép IWRC hoặc song song không xoắn
• Chịu kéo ≥ 1800 N/mm²

2. Neo cẩu, neo giàn

Giàn phóng dầm cần neo chặt vào các điểm cố định bằng cáp thép nhiều lớp + khóa cáp U, hoặc dùng khóa xiết cáp công trình chuyên dụng để đảm bảo không tuột trong quá trình kéo.

---

Khóa cáp và phụ kiện đi kèm trong metro

Khóa cáp giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn điểm cuối, đặc biệt trong các hệ thống neo, giằng hoặc cố định tạm thời.

Phụ kiện	Loại khóa	Đường kính tương thích	Môi trường phù hợp
Khóa U	Khóa cáp chữ U mạ kẽm	D6–D36	Nơi khô ráo, tạm thời
Kẹp xiết	Kẹp xiết cáp mạ kẽm, inox	D10–D32	Nơi ẩm, lực kéo lớn
Tăng đơ	Tăng đơ thép – inox	M10–M36	Căn chỉnh lực căng giằng

Lưu ý, khóa kém chất lượng dễ bị mòn ren, gãy tai khóa khi thi công tải trọng cao. Cần chọn hàng đạt tiêu chuẩn DIN hoặc JIS.

---

Sai lầm khi chọn cáp cho công trình metro đô thị

Một số lỗi phổ biến gây ảnh hưởng đến tiến độ và an toàn:

• Dùng cáp FC thay cho IWRC trong các hạng mục tải trọng cao, dễ gây đứt gãy
• Không dùng cáp chống xoắn khi lắp đặt hầm TBM → dễ xoay lệch thiết bị
• Chọn khóa cáp không phù hợp môi trường ẩm → gỉ sét, tuột khóa
• Dùng cáp nhỏ D10–D12 để giằng giữ thiết bị lớn → nguy cơ đứt cáp khi thi công

Tổng kho cáp công trình cần tư vấn kỹ thuật rõ ràng trước khi xuất hàng cho công trình metro, không bán theo cảm tính.

---

Gợi ý chọn cáp công trình theo từng hạng mục metro

Hạng mục	Loại cáp khuyến nghị	Ghi chú thêm
Nâng coppha – thép	Cáp IWRC D18–D24	Lõi thép, chống mài mòn
Kéo vật tư trong hầm	Cáp FC bôi mỡ D12–D16	Dễ uốn, độ linh hoạt cao
Lắp segment TBM	Cáp chống xoắn 35×7 D16–D22	Chống xoắn tuyệt đối
Giằng – neo	Cáp mạ kẽm hoặc inox	Chọn khóa cáp đi kèm đồng bộ
Cẩu lắp dầm Super T	Cáp song song lõi thép D28+	Phối hợp khóa an toàn, vòng cáp

---

Kết luận

• Cáp công trình đóng vai trò cốt lõi trong gần như mọi hạng mục thi công metro: từ đào hầm, lắp dầm, neo giữ đến kéo thiết bị
• Cần phân biệt rõ các loại cáp theo lõi, đường kính, kết cấu xoắn, đặc biệt trong môi trường metro ngầm nhiều ẩm – tải trọng lớn
• Sai lầm trong chọn cáp hoặc phụ kiện khóa đi kèm có thể gây hậu quả nghiêm trọng về tiến độ, an toàn lao động
• Khi mua cáp công trình cho dự án metro, nên liên hệ các đơn vị có tổng kho lớn, cung cấp cả tư vấn kỹ thuật + báo giá khóa cáp thép đầy đủ
• Lý tưởng nhất là mỗi đơn hàng đi kèm phiếu khuyến nghị kỹ thuật theo hạng mục cụ thể