III.1. Hiện trạng công nghệ trong lĩnh vực giao thông
1. Sơ lược tình hình phát triển
Ngành xây dựng là bộ phận của nền kinh tế quốc dân, là một ngành sản xuất, được xếp loại thứ 5 theo “Tiêu chuẩn phân loại ngành nghề” của LHQ. Tập trung ở 7 lĩnh vực chính: Tư vấn kiến trúc, quy hoạch; Tư vấn kiểm định và giám sát chất lượng; Cơ khí xây dựng; Công nghệ vật liệu xây dựng; Công nghệ xây lắp; Hạ tầng kỹ thuật và môi trường và lĩnh vực Phát triển nhà ở đô thị và nông thôn. Theo số liệu thống kê năm 2006, giá trị sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp thuộc Bộ Xây dựng là 75.378 tỉ đồng, bằng 102,7% kế hoạch năm, tăng trưởng 20,4% so với cùng kỳ năm 2005, cao gần gấp 2 lần so với mức tăng trưởng chung của khu vực công nghiệp và xây dựng trong cả nước (10,37%). Trong đó, giá trị sản xuất kinh doanh ước thực hiện năm 2006 của Tổng Công ty Xi-măng Việt Nam 10.259 tỉ đồng; của Tổng Công ty lắp máy Việt Nam (LILAMA) là gần 10.262 tỉ đồng; của Tổng Công ty Sông Đà là 8.322 tỉ đồng.
Theo các nhà nghiên cứu, quản lý kinh tế, chính những thành tựu KH&CN đã góp phần duy trì tốc độ tăng trưởng chung của ngành ở mức bình quân 16 - 18/năm.
1.2. Hiện trạng công nghệ
a, Khảo sát, thiết kế
Các nhà thiết kế Việt Nam đã có năng lực thiết kế nhà cao tới 40 tầng, thêm vào đó là khả năng kháng chấn, xử lý nền móng... Tuy nhiên, mới tiếp cận kết cấu khung nhà bê tông cốt thép, lõi cứng, vách cứng… mà chưa làm chủ thiết kế theo công nghệ khung nhà kết cấu toàn thép, lõi thép hình, hỗn hợp thép hình với bê tông mác cao… Từ hầm đường bộ đầu tiên qua đèo Hải Vân (2005) được thiết kế bởi liên danh giữa tập đoàn Louis Berger, Tập đoàn Nippon Koei, kết hợp với Tổng Cty Tư vấn Thiết kế Giao thông Vận tải (TEDI), chúng ta đã tự thiết kế được cho các hầm đường bộ tiếp theo trên tuyến đường Hồ Chí Minh, trong các nút giao thông đô thị… đạt tiêu chuẩn quốc tế.
b. Cơ khí giao thông, xây dựng
Lĩnh vực cơ khí xây dựng, đến nay đã chế tạo được 100% thiết bị phi tiêu chuẩn ở các dây chuyền công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng trong ngành, nâng khả năng chế tạo thiết bị, phụ tùng thay thế nhập ngoại đạt mức 70% cho công nghệ xi măng lò quay và 80% cho công nghệ xi măng lò đứng. Tỷ trọng đổi mới trong lĩnh vực này đạt ở mức cao, trên 75%. Một số sản phẩm công nghệ đổi mới 100% (như kính xây dựng, gạch gốm ốp lát, gạch granit...v.v).
c. Công nghệ vật liệu xây dựng
Trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng tỷ trọng đầu tư đổi mới đạt cao hơn. Hầu hết ở các sản phẩm đều có đầu tư đổi mới, tỷ trọng đổi mới trong lĩnh vực này đạt trên 75%, trong đó:
+ Công nghệ sản xuất các sản phẩm kính xây dựng đạt trình độ tiến tiến thế giới;
+ Công nghệ sản xuất các sản phẩm gạch gốm ốp lát đạt trình độ tiên tiến thế giới và nhiều công nghệ sản xuất vật liệu mới khác được đầu tư đạt trình độ tiên tiến, cho ra sản phẩm có chất lượng cao.
d. Thi công, xây lắp
Hoạt động thi công xây lắp đặc biệt phát triển mạnh mẽ nhờ hội nhập quốc tế. Các công trình đầu tư của nước ngoài đã tiên phong đi đầu trong việc ứng dụng các công nghệ thi công xây dựng tiên tiến, khởi đầu cho các hoạt động cạnh tranh, đổi mới trong nước. Lĩnh vực công nghệ xây dựng có nhiều đầu tư đổi mới, với tỷ trọng đạt tới trên 70% năng lực toàn ngành. Đến thời điểm hiện tại, Việt Nam đã làm chủ công nghệ xây nhà cao tầng, công nghệ xây nhà nhịp khẩu độ lớn thuộc nhiều dạng loại, làm chủ thi công các công trình ngầm.
đ. Kiểm định, quản lý chất lượng công trình
Hầu hết các đơn vị tư vấn thiết kế, giám sát chất lượng và thi công xây lắp tỷ trọng đổi mới công nghệ, trang thiết bị đã đạt tới trên 60% năng lực công nghệ toàn ngành. Đến nay, trong lĩnh vực tư vấn thiết kế đã sử dụng rộng rãi công nghệ tin học tiên tiến và tự động hoá đã làm tăng hàm lượng khoa học của các sản phẩm thiết kế, quy hoạch; trong tư vấn kiểm định, giám sát chất lượng đã có trong tay nhiều thiết bị đo kiểm hiện đại và xây dựng được quy trình quản lý, giám sát chất lượng kỹ thuật đạt trình độ tiên tiến khu vực và quốc tế.
1.3. Định hướng về đổi mới công nghệ
- Nghiên cứu áp dụng công nghệ hiện đại trong công tác lập, quản lý quy hoạch xây dựng đô thị và điểm dân cư nông thôn; Nghiên cứu và đề xuất các hướng dẫn thiết kế đô thị, các giải pháp quy hoạch và kiến trúc đô thị và nông thôn Việt Nam theo hướng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, lồng ghép QHXD và quy hoạch môi trường, v.v...; Nghiên cứu các giải pháp kiến trúc nhà ở công nhân, nhà ở xã hội, nhà ở cho người thu nhập thấp theo hướng công nghiệp hóa;
- Nghiên cứu và áp dụng công nghệ cấp nước hiệu quả cho vùng đồng bằng sông Cửu Long, vùng núi, vùng sâu, vùng xa, hải đảo; Nghiên cứu, hoàn thiện và áp dụng các công nghệ xử lý môi trường (rác thải, khí thải, nước thải...). Hiệu quả của công nghệ cần đạt được: xử lý triệt để, đạt hiệu quả cao về kinh tế – kỹ thuật, thay thế công nghệ nước ngoài. Các giải pháp công nghệ đề xuất phải được áp dụng thí điểm và nhân rộng;
- Nghiên cứu, làm chủ và áp dụng công nghệ: khảo sát, thiết kế và thi công xây dựng ngầm; khảo sát, thiết kế và xây dựng công trình trên biển, ven biển, hải đảo; Nghiên cứu, áp dụng các giải pháp thiết kế, thi công tiên tiến cho các công trình vượt khẩu độ lớn, công trình có chiều cao lớn; Công nghệ xây dựng nhà ở hàng loạt; Công nghệ xử lý nền đất yếu; Các giải pháp kỹ thuật giảm nhẹ tác động của thiên tai lên các công trình xây dựng;
- Nghiên cứu, áp dụng công nghệ mới trong sản xuất VLXD và sản phẩm xây dựng như xi măng, kính xây dựng, sứ vệ sinh, gạch ốp lát, tấm lợp và các VLXD khác có chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn quốc tế; Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và áp dụng các công nghệ tái chế, tái sử dụng chất thải làm nguyên liệu trong các dây chuyền sản xuất VLXD; Công nghệ tái sử dụng chất thải trong xây dựng; Nghiên cứu công nghệ, giải pháp nhằm tiết kiệm tài nguyên trong sản xuất vật liệu xây dựng;
- Nghiên cứu làm chủ và áp dụng các công nghệ hàn, công nghệ gia công kim loại tiên tiến để gia công chế tạo các kết cấu xây dựng kim loại; Nghiên cứu, chế tạo các sản phẩm phụ tùng cơ khí và thiết bị trong dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng, thiết bị cho nhà máy nhiệt điện công suất 600MW và công nghệ sản xuất VLXD khác; Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các loại máy móc, thiết bị chuyên dùng trong thi công xây dựng.
2. Hiện trạng công nghệ lĩnh vực giao thông
2.1. Sơ lược tình hình phát triển lĩnh vực cơ sở hạ tầng giao thông
Công trình giao thông là một bộ phận quan trọng của cơ sở hạ tầng kinh tế đất nước. Trong những năm qua, được nhà nước quan tâm đầu tư đã có những bước phát triển nhanh chóng, góp phần phục vụ đắc lực cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, từng bước đáp ứng tiến trình hội nhập khu vực và quốc tế; tăng cường an ninh quốc phòng của đất nước.
Hiện tại Việt Nam có 256.684 km đường bộ; trên quốc lộ có gần 800 cầu với tổng chiều dài gần 300km; 41.900 km đường sông, kênh các loại với hàng trăm bến cảng sông; khoảng 100 cảng biển phân bổ dọc theo 25.177km bờ biển; 3.142 km đường sắt với 247 nhà ga; 19 cảng hàng không được đưa vào khai thác, đang quản lý và điều hành các họat động bay trong vùng trời có diện tích khoảng 1.200.000 km2.
2.2. Hiện trạng công nghệ
Đến nay Bộ Giao thông vận tải đã ban hành 13 tập tiêu chuẩn kỹ thuật công trình giao thông với tổng số trên 120 tiêu chuẩn bao gồm: tiêu chuẩn cầu, tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm, tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô, tiêu chuẩn công trình cảng biển, tiêu chuẩn thiết kế công trình hàng không v.v..
a, Trong khảo sát, thiết kế, kiểm tra chất lượng công trình.
Trong lĩnh vực khảo sát công trình đã mạnh dạn đầu tư trang thiết bị mới phục vụ các nội dung thăm dò hiện trường, đánh giá điều kiện địa chất sát thực hơn với sự trợ giúp của các phần mềm.
- Sử dụng phần mềm TSW-3 trợ giúp xác định các thông số cơ bản của đất nền phục vụ cho tính toán phân tích nền móng các công trình giao thông.
-Thiết bị đo sóng hiện đại Wave – Hunter có thể đo các thông số sóng, hướng, lưu tốc dòng chảy trong mọi điều kiện khí tượng thủy văn;
-Thiết bị định vị bằng vệ tinh Lasertrack Positioning System, Microfix Echotrack Sounder phục vụ cho công tác đo dạc lập bình đồ trên cạn và dưới nước trong điều kiện phức tạp của khí tượng thủy văn với độ chính xác cao.
Trong công tác thiết kế đã sử dụng rộng rãi công cụ kỹ thuật số, ứng dụng tin học, các phần mềm hiện đại như chương trình thiết kế đồ họa AutoCad, các phần mềm thiết kế RM-5, RM-7, RM 2000, RM-SPACERAME; các chương trình phân tích kết cấu SAP2000, STAADWIN..
b, Trong thi công, xây lắp
- Công nghệ đúc hẫng cân bằng thi công cầu bê tông dự ứng lực (BTDUL) khẩu độ lớn, ưu điểm chính của công nghệ này là không chiếm dụng không gian bên dưới, thi công từng đốt nên khối lượng bê tông vừa phải, không tốn nhiều đà giáo. Đến nay đã có khoảng 50 cầu đã và đang được xây dựng theo công nghệ này với chiều dài lên tới 9500m, nhịp lớn nhất 150m đang được thi công tại cầu Hàm Luông;
-Công nghệ đúc đẩy chu ký kết cấu nhịp BTCTDUL khẩu độ trung bình, công nghệ này lần đầu được áp dụng vào cầu Mẹt năm 1995, tiếp theo là cầu Hiền Lương. Công nghệ này thích hợp với nhịp dài 40-60m, ở những nơi chật hẹp trong thành phố;
- Công nghệ thi công kết cấu nhịp cầu BTDUL bằng phương pháp đẩy đà giáo (MSS): Công nghệ này rất thích hợp với cầu bê tông cốt thép có chiều dài lớn gồm nhiều nhịp liên tục. Lần đầu tiên được áp dụng ở cầu Thanh Trì cho hệ thống cầu dẫn BTDUL chiều dài 50m.
- Công nghệ thi công cầu treo và cầu dây văng nhịp lớn.
Cầu dây văng nhịp lớn lần đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam là cầu Mỹ Thuận có nhịp chính 350m. Sau đó hàng lọat cầu được triển khai như Cầu Dakrong, cầu Sông Hàn, Cầu Kiền, Cầu Bính và cầu Bãi Cháy. Cầu Rạch Miễu nhịp chính dài 270m do Việt Nam tự thiết kế, thi công với sự trợ giúp của chuyên gia nước ngoài vừa hoàn thành năm 2009 khẳng định bước tiến mới trong xay dựng cầu ở Việt nam.
- Công nghệ xây dựng dạng kết cấu vòm thép nhồi bê tông. Đặc điểm nổi bật đây là dạng kết cấu có tính thẩm mỹ cao đã được áp dụng cho các cầu khu đô thịmới Phú Mỹ Hưng, Cầu xóm Cửu, sắp tới sẽ áp dụng cho cầu Đông Trù Hà Nội nhịp 120m.
- Công nghệ xây dựng kết cấu cầu đặc biệt trong nút giao thông lập thể. Đây là kết cấu có mỹ quan kiến trúc, chiều cao thấp, cầu có cấu tạo đặc biệt như cầu cong, cầu chéo góc. Hiện đã thiết kế và xây dựng hàng lọat tại các nút giao thông cầu Chương Dương,Thanh Trì, Ngã Tư Sở, Sân bay Tân Sơn Nhất.
- Công nghệ cọc ống rung đường kính 1m sâu 50m áp dụng cho cầu Đò Quan, Phú Lương;
- Công nghệ cọc khoan nhồi đường kính 2m, 2,5m được áp dụng rộng rãi xây dựng hàng lọat cầu lớn với địa chất phức tạp, có nơi hậ sâu tới 96m như cầu Mỹ thuận, cọc đường kính đến 3m như cầu treo Thuận Phước.
c, Trong kiểm định, quản lý chất lượng công trình.
Đây là khâu quan trọng nhất đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình trong suốt quá trình khai thác. Với việc áp dụng hệ thống quan trắc HMS được lắp tại cầu Kiền, Bãi Cháy đã làm thay đổi hẳn khái niệm về kiểm soát năng lực chịu tải của kết cấu từ kiểm tra định kỳ sang kiểm soát thường xuyên mọi phản ứng
về ứng suất, biến dạng phát sinh trong kết cấu ở mọi thời điểm nhằm phát hiện kịp thời các sự cố bất thường có thể xảy ra.
2.3. Định hướng đổi mới công nghệ.
Trong thời gian tới ngành giao thông sẽ tiếp tục đầu tư xây dựng hàng lọat công trình giao thông có qui mô lớn và yêu cầu kỹ thuật rất cao, do vậy việc đầu tư nghiên cứu nâng cao trình độ công nghệ xây dựng của ngành là rất cần thiết và cấp bách. Để đáp ứng được yêu cầu đó cần tập trung thực hiện một số nhiệm vụ:
- Tiếp tục nghiên cứu, xây dựng và hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn xây dựng công trình giao thông một cách đồng bộ, tiếp cận và hội nhập quốc tế. Xây dựng cơ chế quản lý, thực hiện chuyển giao công nghệ; Hoàn thiện qui định về sử dụng vật liệu mới của nước ngoài vào ngành giao thông vận tải.
- Củng cố đội ngũ tư vấn thiết kế, kiểm định, giám sát chất lượng công trình. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng kỹ thuật nghiệp vụ mới cho đội ngũ này. Tăng cường cơ sở vật chất, kỹ thuật cho các cơ sở tư vấn thiết kế. Tăng cường phát triển tiềm lực KHCN, đặc biệt đầu tư cho viện nghiên cứu khoa học đạt trình độ khu vực và tiếp cận dần với trình độ quốc tế. Bố trí đủ kinh phí cho các chương trình, đề tài nghiên cứu đón đầu các công nghệ mới. Cải tiến phát triển, huy động , quản lý nguồn vốn để đưa khoa học công nghệ gắn với đơn vị sản xuất trong ngành. Bố trí các nguồn kinh phí thực hiện chuyển giao công nghệ trong các dự án xây dựng để nâng cao trình độ đội ngũ cán bộ KHCN và công nhân lành nghề.
- Có cơ chế chính sách hỗ trợ cho doanh nghiệp, hướng dẫn doanh nghiệp lựa chọn đầu tư thiết bị hiện đại, nâng cao trình độ công nghệ để tiếp nhận công nghệ mới khi có điều kiện.
- Tiếp tục đầu tư nghiên cứu, triển khai tiếp thu các công nghệ xây dựng cầu lớn có kết cấu phức tạp, đường sắt cao tốc, đường sắt trên cao, tầu điện ngầm; nghiên cứu áp dụng giao thông thông minh trong quản lý, vận hành hệ thống giao thông; nghiên cứu áp dụng vật liệu mới có tính năng và ưu việt caôch xây dựng công trình giao thông; Nghiên cứu xây dựng bản đồ chế độ thủy văn, địa chất công trình, vật liệu xây dựng phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế các công trình đảm bảo có độ tin cậy cao.