Sự xuất hiện của những cây cầu Eiffel ở Việt Nam[1]

Năm 1879, G.Eiffel gặp mặt Thống đốc Nam Kỳ khi đó là Le Myre de Vilers để bàn về ý tưởng phát triển giao thông ở xứ thuộc địa có địa hình sông ngòi chằng chịt. Chính Le Myre de Vilers đã đưa ra ý tưởng về mẫu cầu đáp ứng những yêu cầu sau:

- Đó là xây dựng loại cầu đơn giản được tạo thành từ các kết cấu và mỗi kết cấu được tạo thành từ rất ít cấu kiện để thuận lợi cho việc lắp ráp tại chỗ, không cần nhiều sơ đồ lắp ráp cũng như nhân công.

- Các kết cấu này phải có trọng lượng nhẹ để dễ dàng vận chuyển trong điều kiện giao thông thực địa vô cùng thiếu thốn.

- Cầu cũng phải có trọng lượng rất nhỏ, không cần xây trụ đỡ chắc chắn và trong hầu hết các trường hợp có thể dựng ngay trên hai bờ sông đã được chuẩn bị.

- Các kết cấu của cầu không cần thay đổi kích thước nhưng vẫn dễ dàng tương thích với kích thước cầu khác nhau (dao động từ 6-21m). Điều này vô cùng quan trọng vì nó cho phép dự trữ lượng lớn trong kho và có thể vận chuyển đầy đủ kết cấu của cầu đến bất kỳ địa điểm nào của thuộc địa.

- Sử dụng bu-lông khi lắp ráp các kết cấu của cầu để tránh dùng kỹ thuật đinh tán - vốn cần dụng cụ chuyên biệt và nhân công giàu kinh nghiệm.

- Cầu phải đủ độ cứng để tránh bị cong võng khi đưa vào sử dụng.

- Cuối cùng là thời gian lắp ráp cầu phải rất ngắn bằng kỹ thuật đơn giản.

Sau nhiều thử nghiệm, công ty G.Eiffel đã cho ra đời mẫu cầu đáp ứng toàn bộ các yêu cầu trên, được sử dụng từ năm 1882 ở Pháp cũng như ở Nam Kỳ.

Các cầu Eiffel hoàn toàn làm bằng thép, gồm hai xà tạo thành lan can, phía dưới là các cấu kiện hoặc thanh giằng chịu tải. Các kết cấu ráp nối với nhau bằng các dầm dọc đỡ sàn cầu. Bố trí cơ bản của các mẫu cầu Eiffel giúp cho lan can cầu có những chi tiết hình chữ nhật giống nhau, dựa vào nhau. Ngày 14/4/1884, Chánh tham biện Sài Gòn Bataille chứng kiến việc ghi biên bản thử nghiệm chất lượng một trong ba cây cầu có 3 nhịp, dài 18m rộng 3m, bề mặt 54m² được rải đá xây trên Rạch Lăng do công ty G. Eiffel thi công. Theo đó, các cây cầu này chịu được trọng tải 18.000 kg, trọng lượng kiểm chứng là 18.000 kg/54 = 333 kg/m² hoặc 1.000 kg/m. Ngày 25/3/1884, Chánh tham biện Chợ Lớn Birière chứng nhận những giao kèo với công ty Eiffel trong thi công cầu thép đã lên đến 300m. Ngày 06/02/1885, theo đề nghị của thiếu tá công binh Soel, lực lượng viễn chinh Bắc Kỳ do tướng Brière de l’Isle chỉ huy đã đặt hàng 14 cây cầu, mỗi cầu dài 21m và chỉ 8 ngày sau đó, tức ngày 14/02, toàn bộ 14 cây cầu được phía công ty Eiffel bàn giao đầy đủ.

Cầu Rạch Lăng dài 54 m, mặt cầu rải đá, nguồn: Những nhà máy lớn của Targan đã dẫn

Cầu Rạch Lăng, Sài Gòn, cầu mẫu số 3, nguồn: Louis Emile Durandelle, Bảo tàng Orsay, Pháp

Tính đến năm 1885, danh sách báo cáo khách hàng của công ty Eiffel gồm:

Ở Bắc Kỳ:

- Đơn hàng của Bộ Hải quân Pháp: 48m, mẫu số 5 phục vụ lực lượng viễn chinh Bắc Kỳ;

- Bộ Chiến tranh: 294m mẫu 1bis phục vụ lực lượng viễn chinh Bắc Kỳ;

Ở Nam Kỳ:

- Tiểu khu Sài Gòn: 75m mẫu số 3 và 69m mẫu số 1bis dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Chợ Lớn: 259m mẫu số 1, 142m cầu mẫu số 2 và 24m cầu mẫu số 3 dùng cho đường quê;

- Thành phố Chợ Lớn: 21m cầu mẫu số 1 dùng cho đường xã;

- Tiểu khu Bến Tre: 84m cầu mẫu số 1 dùng cho đường hàng tổng;

- Tiểu khu Châu Đốc: 39m cầu mẫu số 1 dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Vĩnh Long: 4m cầu mẫu số 1 dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Tân An: 108m cầu mẫu số 1 dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Mỹ Tho: 200m cầu mẫu số 1 dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Gò Công: 45m cầu mẫu số 1 dùng cho đường quê;

- Tiểu khu Sa Đéc: 72m cầu mẫu số 3 dùng cho đường quê.

Thông số về các mẫu cầu được sử dụng ở Nam Kỳ và Bắc Kỳ

Sơ đồ lắp ráp mẫu cầu số 1 trích trong Những cây cầu di động tiết kiệm, hệ thống Eiffel, Công ty Eiffel, 1885

Sơ đồ lắp ráp mẫu cầu số 3 trích trong Những cây cầu di động tiết kiệm, hệ thống Eiffel, Công ty Eiffel, 1885

Những cây cầu Eiffel ở Việt Nam

Theo Công báo Nam Kỳ thuộc Pháp[2] ngày 27/12/1886, công ty Eiffel do Charles Loiseau đại diện đã ký với Nouet, Giám đốc Nha Nội chính Sài Gòn giao kèo cung cấp 1.200m cầu theo mẫu cầu số 1bis cho các tiểu khu Long Xuyên (56m), Châu Đốc (102m), Thủ Dầu Một (69m), Bến Tre  (252m), Bình Hòa (237m), Sóc Trăng (48m), Mỹ Tho (100m), Vĩnh Long (57m), Gò Công (6m) và Tân An (273m). Mỗi mét cầu có giá 61 đồng 75 xu sau khi đã chiết khấu giảm giá. Công ty Eiffel chỉ cung cấp cấu kiện cầu tại các kho ở Sài Gòn, còn việc vận chuyển đến chân công trình, lắp ráp, xây mố biên, ván sàn cầu do chính quyền thuộc địa Nam Kỳ chịu trách nhiệm. Tuy nhiên, công ty cam kết cử nhân viên huấn luyện các nhân viên lục lộ và cai người bản xứ trong việc xây lắp cầu. Đơn hàng được giao sau 2 tháng kể từ ngày ký giao kèo và sau 20 ngày theo yêu cầu của từng chánh tham biện. Tuy nhiên, giao kèo này đã bị xem xét lại do ngân sách địa phương hạn hẹp không cho phép thi công cầu với số lượng lớn.

Ở Việt Nam nói riêng cũng như ở Đông Dương sau này nói chung, công ty Eiffel triển khai thi công ba loại cầu khác. Loại cầu thứ nhất là cầu thẳng với kỹ thuật thi công dầm chìa. Gustave Eiffel là người đầu tiên áp dụng kỹ thuật lắp ráp bằng dầm chìa (porte-à-faux) ở Pháp sau đó đưa vào áp dụng cho một số công trình ở Nam Kỳ, cầu Tân An là một ví dụ[3], cầu mẫu số 3 với nhịp cầu 80m, tạo độ mở trung tâm với tổng chiều dài 221m. Việc lắp dầm cầu được thực hiện từ hai bên bờ bằng dầm chìa và hợp long ở giữa sông, gần giữa độ mở của cầu và không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào từ phía trung gian. Giải pháp lắp ráp này đặc biệt phù hợp trong trường hợp sông sâu và nước chảy mạnh, không dựng được giàn giáo. Mặt khác, các trụ cầu được cấu thành từ một số cọc vít gang cao gần 30m. Với tổng chiều dài 251m, tổng trọng lượng của cầu Tân An gồm cả các trụ cầu là 1.400.000 kg. Giống như cầu Tân An, kỹ thuật dầm chìa cũng được sử dụng trong thi công cầu Bến Lức trên tuyến đường sắt Sài Gòn - Mỹ Tho, với chiều dài 516m đặt trên 10 trụ cầu gồm các cọc vít và 4 trụ cầu xây. Tổng trọng lượng gồm cả các trụ cầu là 2.100.000 kg.

Cầu Tân An, Nam Kỳ, nguồn: Các nhà máy lớn của Julien Targan

Cầu Bến Lức với tổng chiều dài 516m, nguồn: Các nhà máy lớn của Julien Targan

Loại cầu thứ hai là cầu vòm được xem là một trong những thành tựu công nghiệp lớn của Gustave Eiffel. Vòm chính là vòm hình parabol thuộc hệ thống Eiffel. Ở Nam Kỳ, kỹ thuật này được sử dụng trong thi công cầu của Hãng Vận tải biển ở Sài Gòn (độ mở 80m) và cầu Chợ Lớn.

Cầu của Hãng vận tải biển ở Sài Gòn, nguồn: Các nhà máy lớn của Julien Targan

Loại cầu thứ ba được xem như một thử nghiệm của Công ty Eiffel ở Đông Dương là loại cầu di động tiết kiệm (có thể tháo dỡ lắp ráp lại[4]) được cấp Bằng sáng chế không có bảo lãnh của chính phủ[5]. Ví dụ như cầu Dong Nhyen[6] gần Phú Thọ của Sài Gòn có ba nhịp, dài 66m được thi công với kinh phí tiết kiệm, hai đầu cầu là 2 cọc cầu đóng chìm trong bờ kè, trên sông là hai hàng cọc đỡ, mỗi hàng có 4 cọc vít gang được gia cố bằng các thanh giằng, sàn ván ghép bằng gỗ. Cầu Rạch Lăng cũng thuộc hệ thống cầu có thể dỡ ra lắp lại, với 3 nhịp và mặt cầu rải đá đặt trên các trụ cầu và mố biên xây bằng gạch.

Cầu Dong Nhyen gần Phú Thọ của Sài Gòn, dài 66m thuộc mẫu cầu số 1bis, sách đã dẫn của Targan

Trong phiên họp ngày 20/7/1888 của Hiệp hội kỹ sư dân sự[7], sau phát biểu về hệ thống cầu di động tiết kiệm được sử dụng ở Nam Kỳ và Bắc Kỳ, G. Eiffel đã nhường lời cho viên kỹ sư J.Collin của công ty từng lưu trú 2 năm ở Viễn Đông báo cáo về loại cầu này. Theo đó, các dầm thuộc hệ thống cầu này được cấu thành từ ba loại cấu kiện: cấu kiện hình chữ nhật không biến dạng gồm giằng mắt cáo và khung trên của dầm, bán cấu kiện gồm phần mấu dầm và các thanh đỡ, các cấu kiện thẳng hoặc thanh giằng tạo thành khung dưới của dầm. Các cấu kiện của cầu lắp ráp với nhau nhờ các bu-lông trên những thanh nẹp đứng của dầm. Trên các cấu kiện của cầu, dầm dọc được giữ nhờ các thanh kim loại góc hình ê-ke mà không cần tới bu-lông. Tính đến năm 1888, 4.000m thuộc hệ thống cầu Eiffel đã được đưa vào sử dụng thay thế hầu hết các cầu gỗ tại các tiểu khu của Nam Kỳ khi ngân sách cho phép, nhờ ưu điểm thi công cầu chỉ cần các dân phu dưới sự giám sát của một viên cai người bản xứ.

Từ năm 1885, cầu di động tiết kiệm đầu tiên được thi công ở Bắc Kỳ trên đường từ Lạng Sơn qua Lam[8]. Những kết quả khả quan từ cây cầu đầu tiên cho phép chính quyền Bảo hộ ký giao kèo với công ty Eiffel xây dựng 19 cây cầu với tổng chiều dài là 495m từ Kép đi Lạng Sơn. Năm 1886, Thống sứ Bắc Kỳ Vial muốn xây dựng những cây cầu kim loại cố định trong thời gian ngắn nhất để tạo thuận lợi cho giao thông vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng với khu vực miền núi Lạng Sơn, phục vụ tiếp tế các đồn binh như Bắc Lệ, Than Muội, Lạng Sơn, Thất Khê, Đông Sơn, Chợ Chu… Trong số đó, quan trọng nhất là cầu sông Hóa với chiều dài 78m, gồm hai nhịp dài 30m và một nhịp dài 18m, ở độ cao 10,5m so với mực nước cạn của sông. Việc thi công 19 cây cầu nói trên đã hoàn thành trong vòng chưa đầy một năm.

Những năm tiếp theo, các cây cầu thuộc hệ thống Eiffel tiếp tục xuất hiện ở Việt Nam như cầu Nha Bích (1926), cầu Malabars ở Chợ Lớn (1930), cầu ở Quảng Ngãi (1931), cầu nâng Hạ Lý ở Hải Phòng (1936), cầu Đa Nhim (1938)… Dấu ấn của công ty Eiffel không chỉ dừng lại ở những cây cầu mà còn trong các công trình khác như kè sông Sài Gòn (1904), chợ Rạch Giá (1893), chợ Bạc Liêu (1905), chợ Bến Tre (1909)[9]….