Hệ thống cống vòm TP.HCM: Phục hồi hay làm mới?

Khuyết tật điển hình của hệ thống cống vòm TP.HCM: mất gạch, vữa bong tróc ảnh hưởng đến kết cấu cống.

Khu vực trung tâm TP.HCM có một hệ thống cống vòm được xây bằng gạch, tuổi thọ trên 150 năm, vẫn được cơ quan chức năng duy tu, khảo sát đánh giá hiện trạng định kỳ. 

Hệ thống này mặc dù đã bị xuống cấp nhưng với những trận mưa lớn như giữa tháng 8-2022 vừa qua (vũ lượng cực lớn, hơn 100mm), một số tuyến đường khu vực trung tâm bị ngập nhưng vẫn ít hơn so với những khu vực khác của thành phố.

Một xu hôm nay một đồng ngày mai

HTTN cống vòm này được thiết kế và xây dựng từ năm 1870, quy hoạch ban đầu cho thành phố khoảng 1 triệu dân. 

Hệ thống này tập trung ở khu vực trung tâm thành phố (quận 1, 3, 5, 6, 10 và 11, tức khu vực Sài Gòn - Chợ Lớn cũ) hầu hết được hình thành trong giai đoạn 1870 - 1954 với chiều dài tổng cộng khoảng 113km, bao gồm cống cấp II (cống chính thu nước đổ qua cửa xả), III (cống góp) và IV (cống nhánh), trong đó gần một nửa là cống cấp III trở lên (51,5km).

Những tuyến cống dài nhất (trên dưới 2km) có thể kể đến tuyến Nguyễn Du (2.056m), Nam Kỳ Khởi Nghĩa (1.973m) hay Lý Tự Trọng (1.902m). 

Đây là HTTN chung, tức dùng cho cả thoát nước thải và nước mưa. Vì vậy, để tối ưu hóa thủy lực khi vận chuyển nước thải sinh hoạt, cống vòm TP.HCM được thiết kế thu hẹp bản đáy như rãnh ở một số tuyến cống.

Tương tự như cống thoát nước được xây dựng cùng giai đoạn này ở các đô thị lớn như Paris (Pháp) hay Montreal (Canada), HTTN trung tâm TP.HCM được xây dựng bằng gạch thẻ có dạng hình quả trứng. 

Kích thước cống trung bình chiều rộng/chiều cao là 0,8m/1,6m, cống lớn nhất 2,35m x 1,8m, nhỏ nhất 0,5 x 0,5m.

Mặt cắt điển hình cống vòm bằng gạch.

Đến nay, HTTN này vẫn đảm bảo việc thoát nước thải sinh hoạt và nước mưa. Nhưng vì tuổi thọ công trình đã quá lớn cùng với diễn tiến địa chất thủy văn, thủy lực của môi trường xung quanh công trình ngầm, tác động cơ học của đô thị... nên những cống cũ này đã biến dạng, rạn nứt, thấm, bào mòn, rễ cây ăn sâu vào cống, mất chân, sạt vách, sạt vòm, sụp lở hàm ếch… Chức năng thoát nước của nó ngày càng giảm.

Sau năm 1975, lần đầu tiên cơ quan quản lý khảo sát thực địa để đánh giá hiện trạng khuyết tật hơn 20 tuyến chính cống vòm là cách đây 20 năm. 

Cuộc khảo sát này đã xác định những vị trí cống vòm sụp lở nguy hiểm, nguy cơ gây ra "hố tử thần" trên đường. 

Đoạn cống vòm đường Pasteur (từ Lý Tự Trọng đến Lê Thánh Tôn) và Nam Kỳ Khởi Nghĩa (từ Lý Tự Trọng đến Nguyễn Du) được thay mới bằng cống tròn bê tông cốt thép đường kính D1.200mm, với kỹ thuật đào hở.

Di sản thoát nước cống vòm chôn ngầm dưới đất, việc không thể trông thấy trực quan thường làm cho chúng bị lãng quên, trong khi vẫn được khai thác liên tục, cho đến khi sự cố xảy ra như bị sụp lở, lộ thiên, tạo hố "tử thần". 

Do đó, di sản này cần được phục hồi để mang lại cho chúng khả năng làm việc (gần) như ban đầu, đó là sự lựa chọn thông minh theo nguyên lý "một xu hôm nay hay một đồng ngày mai".

Nhật Bản hỗ trợ TP.HCM cải tạo một số tuyến cống cũ ở khu vực trung tâm bằng phương pháp lót cống cuộn xoắn ốc tại chỗ (SPR). Ảnh: LÊ PHAN

Phục hồi cống vòm ra sao?

Mục tiêu của sự phục hồi là thiết lập trở lại công năng ban đầu hoặc cải thiện công trình bằng việc kéo dài tuổi thọ thêm một thời gian nữa (ít nhất 50 năm nữa mà không có sự cố). 

Phục hồi HTTN liên quan đến phục hồi kết cấu, thủy lực, chống thấm, ăn mòn và mài mòn. Với hệ thống cống vòm TP.HCM, phục hồi kết cấu là cần thiết.

Phục hồi HTTN được thực hiện theo ba bước chính: (1) Xác định nhu cầu hiện tại, (2) chọn phương án phục hồi thích hợp và (3) lựa chọn công nghệ tốt nhất dựa trên những tiêu chí thủy lực, cơ học, lý hóa, môi trường và kinh tế - xã hội. 

Khi đã xác định các thông số nêu trên và tiến hành kiểm tra kỹ thuật, đánh giá hiện trạng cống... sẽ giúp nhận biết tuyến cống thoát nước cần được sửa chữa (vá những khuyết tật cục bộ) hay nâng cấp cải tạo (xây sửa toàn phần hoặc một phần công trình hiện hữu để cải thiện công năng hiện tại), thay thế mới (xây lắp HTTN mới toàn bộ để thay thế hệ thống hiện hữu).

Vấn đề là, dù đã có những kỹ thuật và công nghệ phục hồi cống áp dụng cho hệ thống cống vòm TP.HCM nhưng hiện vẫn thiếu hướng dẫn, đánh giá và phục hồi HTTN để có thể lựa chọn giải pháp kỹ thuật phục hồi thích hợp, đảm bảo các tiêu chí kinh tế - xã hội và môi trường.

Do đây là một hệ thống cống vòm đa dạng và có mức độ xuống cấp khác nhau nên không thể áp dụng duy nhất một giải pháp kỹ thuật cho toàn bộ di sản cống vòm TP.HCM. 

Đến nay, TP.HCM đã sửa chữa cục bộ, cải tạo và thay mới một số tuyến cống vòm. 

Công nghệ cải tạo cống vòm bằng phương pháp lót cống cuộn xoắn ốc tại chỗ (SPR: Sewage Pipe Renewal) không đào hở được áp dụng thử nghiệm cho 4 đoạn cống dài tổng cộng 2,78km với kinh phí lên đến 467,5 tỉ đồng (tương đương 168 triệu đồng/m cống).

Hiện có nhiều kỹ thuật cải tạo khác nhau với giá thành khác nhau, nên TP.HCM cần tùy vào hiện trạng cống (nhất là khẩu độ cống) và điều kiện kinh tế - xã hội mà lựa chọn kỹ thuật phục hồi thích hợp.

Di sản hệ thống cống vòm TP.HCM không thể tồn tại mãi theo thời gian. Khi thành phố chưa có điều kiện thay mới hoặc sửa chữa đồng loạt, trước mắt việc giữ gìn và phát huy di sản cống vòm cần tập trung vào sửa chữa cục bộ, phát hiện hư hỏng thì sửa chữa liền, tránh việc cải tạo hay thay mới hết sức tốn kém.

Quản lý di sản thoát nước cống vòm TP.HCM hiện nay chủ yếu liên quan đến công tác đánh giá hiện trạng cống thông qua các đợt khảo sát. 

Vì vậy, cần thiết lập một chương trình tổng thể dài hạn phục hồi cống vòm để chỉ ra được giải pháp phục hồi thích hợp cho từng tuyến cống cụ thể, từ đó có kế hoạch phục hồi chúng theo đánh giá ưu tiên trong điều kiện kinh phí cho phép. ■

Cống vòm Paris.