Trong cấu trúc của những công trình cầu đường hiện đại, gối cầu được ví như "khớp xương" nối kết giữa nhịp cầu và mố trụ. Đây là thiết bị trung gian then chốt, có nhiệm vụ truyền tải trọng thẳng đứng và ngang từ kết cấu nhịp xuống móng, đồng thời cho phép nhịp cầu xoay và dịch chuyển linh hoạt dưới tác động của nhiệt độ, tải trọng khai thác và chấn động. Sự ổn định của gối cầu quyết định trực tiếp đến tuổi thọ và độ an toàn của toàn bộ công trình.
Suốt nhiều thập kỷ, thị trường gối cầu cao su kỹ thuật cao tại Việt Nam gần như bị chi phối bởi các sản phẩm nhập ngoại. Sự phụ thuộc này đẩy chi phí tăng cao, thậm chí có thời điểm làm gián đoạn chuỗi cung ứng vật tư. Trước yêu cầu cấp thiết về việc tự chủ nguồn cung cho các dự án hạ tầng chiến lược quốc gia như đường sắt cao tốc Bắc - Nam, các tuyến metro đô thị và hệ thống cao tốc trọng điểm, Nhà máy Z175 đã nghiên cứu, thiết kế, làm chủ công nghệ chế tạo gối cầu cao su "Made in Vietnam" đạt chuẩn quốc tế. Thành công của Z175 đã góp phần nâng cao năng lực khoa học, công nghệ, thúc đẩy ngành công nghiệp cao su kỹ thuật đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững của ngành giao thông vận tải và quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Để tạo ra sản phẩm chịu được áp lực khổng lồ, các kỹ sư Nhà máy Z175 đã triển khai một quy trình nghiên cứu đồng bộ từ khâu thiết kế vật liệu đến tối ưu hóa công nghệ chế tạo. Điểm cốt lõi nằm ở sự kết hợp hoàn hảo giữa cao su và thép. Vật liệu cao su được tuyển chọn từ cao su thiên nhiên (NR) hoặc cao su tổng hợp Chloroprene (CR) có khả năng chịu nén, chịu cắt vượt trội. Bản thép sử dụng loại thép tấm CT3, SS400 hoặc tương đương, được xử lý tạo nhám và phủ lớp bám dính trung gian chuyên dụng trước khi đưa vào lưu hóa ép chặt.
.jpg)
Kiểm tra sản phẩm trên thiết bị 8.000 tấn.
Chia sẻ về quá trình chế tạo sản phẩm, Trung úy Nguyễn Văn Bình, trợ lý Phòng Kỹ thuật, trưởng nhóm nghiên cứu, nhớ lại: "Thách thức lớn nhất đối với chúng tôi là tìm ra công thức cao su chịu được tải trọng lớn và làm sao để cao su và thép có thể "hòa làm một". Có những thời điểm, kết quả thử nghiệm độ bám dính không như ý, cả nhóm phải rà soát lại từng công đoạn, từ nhiệt độ xử lý bề mặt thép đến áp suất trong lò lưu hóa. Khi chứng kiến sản phẩm gối cầu kích thước 500x600x126mm đạt độ bám dính lên tới 214,4 N/cm², gấp 3 lần tiêu chuẩn cho phép, chúng tôi biết rằng trí tuệ và sự kiên trì đã chiến thắng".
Trung úy Nguyễn Văn Bình cũng cho biết thêm, quá trình lưu hóa được kiểm soát nghiêm ngặt về nhiệt độ, áp lực và thời gian để đảm bảo sự lưu hóa đồng đều, triệt tiêu hoàn toàn các lỗi tách lớp, rỗ khí hay ứng suất dư. Kết quả thử nghiệm tại Viện Khoa học và Công nghệ giao thông vận tải (Bộ Xây dựng) đã khẳng định chất lượng vượt trội của sản phẩm so với yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 10308:2014. Cụ thể: Cường lực kéo đứt đạt 24,1 MPa (mức yêu cầu ≥ 15,5 MPa). Độ dãn dài khi đứt đạt 513,3% (mức yêu cầu ≥ 400%). Biến dạng nén chỉ ở mức 2,79% (mức yêu cầu < 5%). Khả năng kháng ozon hoàn toàn không rạn nứt sau 96 giờ thử nghiệm ở nồng độ 50 pphm.
Hiện nay, sản phẩm gối cầu cao su kỹ thuật cao của Nhà máy Z175 đã được Trung tâm Chứng nhận phù hợp (QUACERT) cấp giấy chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn quốc gia. Đây là tấm "thẻ thông hành" để đơn vị tự tin cung ứng cho các siêu dự án đang được Chính phủ quan tâm đầu tư như: Dự án đường sắt cao tốc Bắc-Nam, tuyến đường sắt Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng, Hà Nội - Lạng Sơn và các hệ thống metro hiện đại tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh.
.jpg)
Sản phẩm tấm lát đường ngang do Nhà máy Z175 sản xuất.
Được biết, thành công của gối cầu cao su cốt bản thép nằm trong chiến lược xây dựng hệ sinh thái sản phẩm cao su kỹ thuật phục vụ ngành giao thông vận tải của Nhà máy Z175. Đơn vị đã xây dựng được danh mục sản phẩm đa dạng, từ các loại gối cầu có tải trọng từ 200 kN đến 5000 kN và các thiết bị phụ trợ. Cụ thể là các sản phẩm như tấm lát đường ngang (thành phần quan trọng tại các điểm giao cắt đường sắt và đường bộ, giúp giảm xóc, giảm tiếng ồn và tăng tuổi thọ đường ray); cao su chèn khe co giãn, với ưu điểm đàn hồi, chịu mài mòn và chịu nhiệt tốt. Ngoài ra còn có các sản phẩm kỹ thuật cao khác như: đệm cao su đường ray, lò xo cao su hộp trục, đệm cao su lò xo không khí... đều được Nhà máy chế tạo với sự tự chủ hoàn toàn về công nghệ. Về ý nghĩa quốc phòng, giúp đảm bảo tính bí mật và chủ động trong xây dựng các công trình giao thông phục vụ tác chiến. Về hiệu quả kinh tế, góp phần giảm đáng kể chi phí so với hàng nhập khẩu, đồng thời thúc đẩy năng lực của ngành công nghiệp cao su trong nước.
Chia sẻ về chiến lược phát triển của đơn vị, Đại tá Nguyễn Văn Đắc, Chủ tịch kiêm Giám đốc Công ty TNHH Một thành viên Cao su 75 (tên doanh nghiệp của Nhà máy Z175) nhấn mạnh: "Chúng tôi luôn ý thức rằng, mỗi sản phẩm cao su kỹ thuật cao không đơn thuần mang tính thương mại mà còn là một phần quan trọng của hạ tầng quốc gia. Trong thời gian tới, đơn vị sẽ tiếp tục đẩy mạnh đầu tư cho khoa học, công nghệ, hiện đại hóa quy trình sản xuất để phục vụ đắc lực cho chiến lược phát triển hệ sinh thái đường sắt và hạ tầng giao thông quốc gia, góp phần vào sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc".
Bài và ảnh: PHƯƠNG ANH