Cây cầu dài nhất thế giới là cầu cạn đường sắt Đan Dương–Côn Sơn ở Trung Quốc, dài khoảng 164,8 km, thông xe năm 2011 trên tuyến đường sắt cao tốc Bắc Kinh–Thượng Hải. Nhưng với kỹ sư cầu, kỷ lục đáng nể hơn là nhịp chính dài nhất: khoảng cách giữa hai trụ chính mà không có gì đỡ bên dưới. Kỷ lục này hiện thuộc cầu treo Çanakkale 1915 ở Thổ Nhĩ Kỳ, với nhịp chính 2.023 m.
Ngoài ra còn kỷ lục cầu cao nhất tính từ mặt cầu xuống mặt nước, kỷ lục trụ cầu cao nhất, kỷ lục cầu vượt biển dài nhất, mỗi cái thuộc một công trình khác nhau. Bài này giải thích từng loại kỷ lục, vì sao mỗi kiểu cầu có giới hạn riêng, và điểm qua những cây cầu kỷ lục ở Việt Nam.
Dài nhất chưa chắc khó nhất: chuyện những cầu cạn trăm cây số
Cầu Đan Dương–Côn Sơn dài hơn 160 km nghe rất choáng, nhưng về kỹ thuật nó là một chuỗi rất dài những nhịp cầu bê tông ngắn, mỗi nhịp chỉ vài chục mét, đặt trên hàng nghìn trụ. Đường sắt cao tốc cần đường ray thẳng, phẳng, ít lún; đi qua vùng đồng bằng sông Dương Tử nhiều ruộng lúa, kênh rạch, ao hồ và đất yếu, xây cầu cạn trên cọc lại ổn định và chiếm ít đất hơn đắp nền đường. Nhiều cây cầu dài nhất thế giới đều thuộc loại này và đều nằm trên các tuyến đường sắt cao tốc ở Trung Quốc.
Cái khó của cầu cạn dài là sản xuất hàng loạt và kiểm soát chất lượng: đúc dầm sẵn trong xưởng, chở ra lắp bằng xe và cẩu chuyên dụng, mỗi trụ phải lún đều nhau trong giới hạn vài milimet để tàu chạy tốc độ cao không bị xóc. Đây là kỷ lục của quy mô và tổ chức thi công, khác với kỷ lục vượt nhịp lớn đòi hỏi những giải pháp kết cấu táo bạo.
Vì thế khi đọc "cầu dài nhất", nên hỏi thêm: dài nhất theo tổng chiều dài, theo chiều dài phần vượt nước, hay theo nhịp chính. Mỗi cách đo cho một đáp án khác nhau, và chỉ cách đo nhịp chính mới cho biết cây cầu "khó" đến mức nào.
Một kỷ lục chiều cao cũng đáng chú ý. Cầu cạn Millau ở miền nam nước Pháp có trụ cao nhất thế giới, khoảng 343 m tính tới đỉnh tháp dây văng, cao hơn cả tháp Eiffel. Còn cầu Hoa Giang ở tỉnh Quý Châu (Trung Quốc), khánh thành năm 2025, có mặt cầu cách mặt sông bên dưới khoảng 625 m, vượt kỷ lục cũ cũng thuộc một cây cầu ở Quý Châu. Tỉnh miền núi này có nhiều hẻm núi sâu nên tập trung phần lớn những cây cầu cao nhất thế giới.
Các kỷ lục cầu và chủ nhân hiện tại
Số liệu làm tròn theo các nguồn kỹ thuật thường dẫn; kỷ lục cầu thay đổi khá nhanh khi có công trình mới:
| Kỷ lục | Cây cầu | Con số tham khảo | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Tổng chiều dài | Cầu cạn Đan Dương–Côn Sơn, Trung Quốc | Khoảng 164,8 km | Cầu cạn đường sắt cao tốc, thông xe 2011 |
| Nhịp chính dài nhất | Cầu Çanakkale 1915, Thổ Nhĩ Kỳ | 2.023 m | Cầu treo dây võng qua eo biển Dardanelles, thông xe 2022 |
| Hệ thống cầu vượt biển dài nhất | Cầu Hồng Kông–Chu Hải–Ma Cao | Khoảng 55 km | Gồm cầu, đảo nhân tạo và đường hầm dưới biển, thông xe 2018 |
| Mặt cầu cao nhất trên mặt nước | Cầu Hoa Giang (Quý Châu), Trung Quốc | Khoảng 625 m | Vượt hẻm núi, khánh thành năm 2025 |
| Trụ cầu cao nhất | Cầu cạn Millau, Pháp | Khoảng 343 m tới đỉnh tháp | Cao hơn tháp Eiffel, thông xe 2004 |
Nhịp 2.023 m của cầu Çanakkale được chọn có chủ ý: nó gợi tới năm 2023, kỷ niệm 100 năm thành lập nước Cộng hoà Thổ Nhĩ Kỳ. Trước đó, kỷ lục nhịp treo thuộc cầu Akashi Kaikyō ở Nhật Bản với nhịp chính 1.991 m, giữ ngôi vị suốt hơn hai mươi năm kể từ năm 1998.
Ba kiểu cầu lớn và giới hạn của từng kiểu
Cầu treo dây võng. Hai cáp chính khổng lồ vắt qua đỉnh hai tháp, neo chặt vào hai đầu bờ; mặt cầu treo bên dưới bằng các dây treo thẳng đứng. Đây là kiểu duy nhất vượt được nhịp trên 1.500 m, vì cáp thép chịu kéo cực tốt. Giới hạn nằm ở trọng lượng chính sợi cáp: nhịp càng dài, cáp càng phải to để đỡ chính nó. Các kỹ sư ước tính với thép hiện nay, nhịp vài nghìn mét vẫn khả thi, sợi vật liệu mới như carbon có thể đẩy xa hơn.
Cầu dây văng. Các dây cáp nối thẳng từ tháp xuống mặt cầu theo hình rẻ quạt hoặc đàn hạc, không cần neo lớn ở bờ. Kiểu cầu này kinh tế ở nhịp vài trăm mét tới hơn một nghìn mét, thi công nhanh, và phổ biến nhất ở các cầu lớn hiện đại. Kỷ lục nhịp dây văng hiện vượt mốc một nghìn mét, thuộc các cầu ở Nga và Trung Quốc.
Cầu vòm. Vòm truyền lực nén xuống hai chân, giống cách những cây cầu đá cổ đứng vững hàng nghìn năm. Cầu vòm thép hay bê tông hiện đại vượt được nhịp khoảng năm sáu trăm mét. Hẻm núi sâu với vách đá chắc hai bên là nơi lý tưởng cho cầu vòm.
Cầu dầm. Đơn giản nhất: dầm đặt lên trụ. Phù hợp với nhịp ngắn và trung bình; những cầu cạn dài hàng chục kilomet hầu hết là cầu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn.
Cầu Hồng Kông–Chu Hải–Ma Cao: khi cầu phải chui xuống biển
Hệ thống cầu nối Hồng Kông với Chu Hải và Ma Cao, thông xe tháng 10/2018, dài khoảng 55 km tính cả đường dẫn. Phần vượt biển gồm những đoạn cầu dài hàng chục kilomet, hai đảo nhân tạo, và một đường hầm dưới đáy biển dài khoảng 6,7 km. Vì sao không làm cầu suốt? Vì vùng cửa sông Châu Giang là luồng tàu biển cực kỳ đông đúc, lại gần sân bay quốc tế Hồng Kông. Một cây cầu đủ cao cho tàu lớn đi qua sẽ cần tháp rất cao, cản đường bay; còn cầu thấp thì chặn luồng tàu.
Giải pháp là cho tuyến đường lặn xuống: cầu chạy tới một đảo nhân tạo, rồi chui vào đường hầm ghép từ những khối bê tông khổng lồ đúc sẵn, được đánh chìm và nối với nhau dưới đáy biển, sau đó trồi lên ở đảo nhân tạo thứ hai và tiếp tục thành cầu. Mỗi khối hầm nặng hàng chục nghìn tấn, phải đặt chính xác tới từng centimet trong dòng nước chảy. Công trình được thiết kế để chịu bão mạnh thường xuyên ghé qua vùng biển này, và tuổi thọ thiết kế lên tới khoảng 120 năm.
Nhiều kỷ lục "cầu vượt biển dài nhất" thực chất là tổ hợp cầu, đảo và hầm như vậy. Khi so sánh, nên xem nguồn đang tính riêng phần cầu hay cả hệ thống.
Bài học từ cầu Tacoma Narrows: gió có thể "bẻ" cả cây cầu
Ngày 7/11/1940, cây cầu treo Tacoma Narrows ở bang Washington (Hoa Kỳ), mới thông xe được bốn tháng, đã vặn xoắn dữ dội trong gió chỉ khoảng 60–70 km/h rồi sụp xuống sông. Cảnh tượng được quay phim và trở thành một trong những đoạn phim kỹ thuật nổi tiếng nhất mọi thời đại. Không có người chết, chỉ một chú chó bị kẹt lại trong chiếc ô tô bỏ trên cầu.
Nguyên nhân không phải gió quá mạnh mà là hiện tượng dao động khí đàn hồi, hay "rung lắc tự kích": mặt cầu mảnh, dầm đặc chắn gió, khi bắt đầu xoắn thì hình dạng mới lại khiến gió đẩy nó xoắn thêm, năng lượng cộng dồn mỗi chu kỳ. Sau vụ sập, ngành cầu thay đổi hẳn: mọi cầu treo, cầu dây văng lớn đều phải thử mô hình trong hầm gió, mặt cầu được làm dạng hộp khí động học hình cánh máy bay, hoặc dàn thép rỗng cho gió lùa qua.
Cầu Çanakkale hay Akashi Kaikyō đều là kết quả của bài học này. Mặt cầu của chúng được tính để chịu bão và động đất, với các thiết bị giảm chấn lắp ở nhiều vị trí. Câu chuyện Tacoma Narrows cũng là ví dụ tốt về cách một thất bại được nghiên cứu kỹ có thể làm cả ngành an toàn hơn.
Những cây cầu kỷ lục ở Việt Nam
Cầu Tân Vũ – Lạch Huyện ở Hải Phòng, dài khoảng 5,44 km, thông xe năm 2017, là cầu vượt biển dài nhất Việt Nam khi khánh thành, nối nội thành với cảng nước sâu Lạch Huyện trên đảo Cát Hải. Phần lớn cầu là các nhịp dầm bê tông đặt trên trụ đóng xuống đáy biển, phải chịu sóng, gió bão và nước mặn ăn mòn.
Cầu Cần Thơ bắc qua sông Hậu, thông xe năm 2010, có nhịp chính dây văng 550 m, từng là nhịp dây văng dài nhất Đông Nam Á khi hoàn thành. Trong quá trình xây dựng năm 2007 đã xảy ra vụ sập nhịp dẫn làm nhiều người thiệt mạng, một trong những tai nạn xây dựng nghiêm trọng nhất ở Việt Nam, để lại bài học lớn về an toàn thi công. Cầu Mỹ Thuận trên sông Tiền, khánh thành năm 2000, là cây cầu dây văng lớn đầu tiên ở đồng bằng sông Cửu Long.
Ở hạng mục du lịch, cây cầu kính Bạch Long ở Mộc Châu (Sơn La) được Tổ chức Kỷ lục Guinness công nhận năm 2022 là cầu đi bộ đáy kính dài nhất thế giới, dài khoảng 632 m, treo cao khoảng 150 m trên thung lũng. Như nhiều kỷ lục công trình, nó có thể bị vượt khi có cầu dài hơn, nên luôn cần ghi rõ "tại thời điểm công nhận". Còn cầu Long Biên ở Hà Nội, hoàn thành năm 1902, là một trong những cây cầu thép lớn nhất Đông Dương thời đó và nay là chứng tích lịch sử.
Câu hỏi thường gặp
Cây cầu dài nhất thế giới là cầu nào?
Cầu dài nhất theo tổng chiều dài là cầu cạn đường sắt Đan Dương–Côn Sơn ở Trung Quốc, khoảng 164,8 km, thông xe năm 2011. Nếu tính nhịp chính, cầu treo Çanakkale 1915 ở Thổ Nhĩ Kỳ giữ kỷ lục với 2.023 m. Hai kỷ lục dùng hai thước đo khác nhau.
Cầu treo và cầu dây văng khác nhau thế nào?
Cầu treo có hai cáp chính võng xuống giữa hai tháp, neo vào bờ, mặt cầu treo bằng các dây thẳng đứng. Cầu dây văng có các dây cáp nối thẳng từ tháp xuống mặt cầu theo đường xiên. Cầu treo vượt được nhịp dài hơn, cầu dây văng kinh tế hơn ở nhịp trung bình.
Cây cầu vượt biển dài nhất Việt Nam là cầu nào?
Cầu Tân Vũ – Lạch Huyện ở Hải Phòng, dài khoảng 5,44 km, thông xe năm 2017, được giới thiệu là cầu vượt biển dài nhất Việt Nam khi khánh thành. Danh hiệu này có thể thay đổi khi các dự án cầu vượt biển mới hoàn thành.
Vì sao cầu lớn phải thử trong hầm gió?
Sau vụ sập cầu Tacoma Narrows năm 1940, các kỹ sư hiểu rằng gió không chỉ đẩy mà còn có thể kích động mặt cầu dao động ngày càng mạnh. Thử mô hình thu nhỏ trong hầm gió giúp chọn hình dạng mặt cầu, vị trí giảm chấn để cầu không rơi vào trạng thái dao động nguy hiểm.
Cây cầu cổ nhất còn được sử dụng là cầu nào?
Một trong những cầu cổ nhất còn dùng được thường được nhắc là cầu đá Arkadiko ở Hy Lạp, xây từ thời văn minh Mycenae khoảng hơn ba nghìn năm trước, hiện vẫn có người đi bộ qua. Nhiều cầu đá La Mã ở châu Âu cũng còn được sử dụng tới ngày nay.