Nằm bắc ngang sông Severn tại hạt Shropshire ở miền Tây nước Anh, tiếp giáp với xứ Wales, là một cây cầu làm bằng gang đã hơn 200 năm tuổi.
Từ xa xưa, con người đã biết dùng gang để chế tạo xoong nồi, lưới cửa sổ, ống khói, đồ trang trí,... hay thậm chí đúc súng thần công, nhưng nó chưa từng được sử dụng cho mục đích xây dựng các kết cấu, mãi đến khi kiến trúc sư Thomas Farnolls Pritchard (1723 – 1777) đề xuất cần có một cây cầu bắc qua sông Severn ở Shropshire.
Khu vực rãnh [sông] Severn, sau được đổi tên thành rãnh Iron Bridge, là một nơi rất giàu than đá, quặng sắt, đá vôi,... và có ngành công nghiệp khai thác những tài nguyên này khá phát triển từ cuối thế kỷ XVIII. Điều đó dẫn tới nhu cầu cần có một cây cầu đủ chắc chắn để vận chuyển hàng hóa qua sông. Do rãnh khá sâu và bờ yếu, cho nên thiết kế cầu kiểu một nhịp duy nhất được xem là phù hợp. Ngoài ra, cầu cũng phải đủ cao để các tàu kích thước lớn có thể đi qua bên dưới, bởi đường sông vẫn là tuyến lưu thông chính. Mặc dù đề xuất vật liệu đã được chấp thuận, nhưng chưa ai từng có kinh nghiệm xây dựng một cây cầu bằng gang có quy mô như vậy. Tại Lyons (cách thủ đô Paris của nước Pháp 470km về phía Đông Nam) đã từng có một dự án cầu sắt khác được khởi động vào năm 1755 nhưng phải hủy bỏ vì quá tốn kém; hay tại Kirklees ở Tây Yorkshire (Anh), người ta cũng dựng lên một kết cấu cầu cạn bằng sắt rèn dài khoảng 22m trên một tuyến đường thủy có tính chất trang hoàng hơn là để phục vụ giao thương.
Thomas Farnolls Pritchard đã kiên trì theo đuổi ước mơ về một cây cầu sắt kết nối hai giáo xứ Madley và Benthall, đi qua một trong những tuyến đường sông nhộn nhịp nhất nước Anh. Thiết kế của ông đã được thông qua tại Quốc hội bằng một đạo luật (Act of Parliament) và công việc xây dựng bắt đầu từ năm 1777. Abraham Darby III, một chủ xưởng đồ sắt tại làng Coalbrookdale ở Shropshire, đã nhận được hợp đồng đúc và chế tạo kết cấu cầu. Do Pritchard qua đời chỉ một tháng sau đó, trách nhiệm hoàn thiện công trình được chuyển sang cho Darby. Ông đã đúc các cấu phần của cây cầu – tổng cộng hơn 1.700 chi tiết riêng lẻ, cái nặng nhất lên tới 5 tấn Anh (1 tấn Anh = 1.016kg) – tại xưởng đúc của mình và ráp nối chúng lại với nhau bằng cách vay mượn nhiều kỹ thuật mộc như đục, ghép mộng, đinh tán, nêm,… và điều chỉnh cho phù hợp với các đặc tính của gang.
Sau khi được hoàn thiện vào năm 1779, cây cầu có chiều ngang 100 feet (30,48m) và chỉ nặng khoảng 400 tấn. Nhưng kỳ lạ là không có bất cứ thông tin lưu trữ hay nhân chứng đáng tin cậy nào mô tả được chính xác cách Darby đã nâng khối sắt và treo nó ngang qua sông. Mãi đến năm 1997, người ta mới tìm thấy một bản phác thảo màu nước của Elias Martin (1739 – 1818) tại một bảo tàng ở Stockholm (Thụy Điển), vẽ một giàn giáo bằng gỗ có thể di chuyển được gồm có những cẩu trục để thao tác với các nửa dầm cọc của cây cầu, được đưa bằng thuyền từ xưởng đúc của Darby đến địa điểm xây dựng cách đó 500m về phía hạ lưu. Năm 2001, để kiểm chứng và củng cố độ tin cậy của giải pháp kỹ thuật được mô tả trong tác phẩm, một nhóm nghiên cứu của BBC đã xây dựng một nguyên mẫu có kích thước bằng 1/2 cây cầu thật.
Thành công của Iron Bridge đã truyền cảm hứng cho việc sử dụng rộng rãi gang làm vật liệu xây dựng kết cấu trên khắp châu Âu và Bắc Mỹ. Nhưng đó quả là một sai lầm đáng tiếc vì gang quá giòn và không có khả năng chịu lực tốt. Trong thế kỷ XIX, nhiều dự án xây cầu bằng gang đã thất bại một cách thảm hại, trong đó nghiêm trọng nhất là vụ sập cầu Tay Bridge (ở Scotland) năm 1879 khiến 75 người thiệt mạng.
Năm 1943, Iron Bridge bị chặn không cho xe cộ qua lại để tránh nguy cơ sập đổ. Cũng trong cùng năm, nó được chính phủ chỉ định nằm trong danh mục di sản cần phải bảo vệ (Scheduled Ancient Monument). Trong nhiều thập niên sau đó, người ta đã cố gắng gia cố cây cầu bằng xây thêm một thanh giằng bê-tông cốt thép giữa hai trụ, bắc qua lòng sông.
Ngày nay, cây cầu thường được xem như một biểu tượng của thời đại Cách mạng công nghiệp (1760 – 1840).
| Từ hình thức đơn giản nhất là những tác phẩm của tự nhiên như khúc cây đổ bắc ngang qua dòng nước, theo thời gian, con người đã biết và ngày càng hoàn thiện kỹ thuật xây cầu. Ban đầu, cầu thường được làm từ vật liệu ván mỏng, cây gỗ, tre, đá, … thường không chịu được tải trọng cùng cường độ lưu thông cao. Đế chế La Mã (753 TCN – 476 SCN) đã đạt bước tiến lớn khi xây dựng những cây cầu vòm và đường máng dẫn nước (aqueduct) bằng đá; một số vẫn tồn tại đến tận ngày nay như cầu Alcántara qua sông Tagus ở Tây Ban Nha. Nhiều vùng đất và nền văn minh khác cũng phát triển kỹ thuật xây cầu bằng các loại vật liệu đa dạng như gỗ, đá (Trung Quốc), gạch vữa (châu Âu), hay cầu treo giản đơn bằng dây thừng của thổ dân Inca (Nam Mỹ), … Thế kỷ XIX, thời đại của cuộc Cách mạng công nghiệp, đánh dấu sự ra đời của các cây cầu bằng sắt rèn, rồi bằng thép; còn hiện nay, cầu bê-tông cốt thép đang trở nên phổ biến hơn cả. Nhịp cầu ngày càng được kéo dài, từ vài trăm mét như loại cầu dầm, cầu giàn bê-tông ứng suất trước hoặc thép, … lên đến 2000m như cầu treo dây văng Akashi-Kaikyo (Nhật Bản). |