Lịch sử những cây cầu

Khi ở độ chín của nghề nghiệp, H.G.Tyrrell (1867-1948), kỹ sư xây dựng người Canada, đã hướng sự quan tâm của mình về mảng đề tài kỹ thuật công trình cầu một cách nghiêm túc và hệ thống. Đúng là ông đã viết về những cây cầu - có tới ngót 500 cây cầu trên khắp thế giới được kể tới trong quyển sách được in lần đầu tại Chicago năm 1911 - mà ông đã tìm hiểu và ghi chép. Nhưng không chỉ thế, ông dụng công đặt những thông tin chọn lọc về chúng, theo cách nào đó của riêng mình, với sự trình bày hấp dẫn và theo một trật tự của tiến trình thời gian – lịch sử, để tự chúng - những thông tin, dữ liệu đấy - nói lên các đặc trưng của sự tiến hóa: tính kế thừa, sự chọn lọc và cập nhật, ứng dụng kịp thời các thành tựu về vật liệu và kỹ thuật, công nghệ để phát triển lên tầng nấc mới của sự tiến bộ trong lịch sử kỹ thuật cầu. Chính vì thế ông đã đặt tên sách là “History of Bridge Engineering”. Cũng cần phải nhắc đến, ngay từ thời ấy, tác giả đã lập ra các chỉ mục – Index một cách công phu và đầy tính học thuật, nhờ thế tạo thêm tiện ích cho việc đọc, tra cứu, tham khảo.

Sự phát triển của vạn vật tự nhiên và cả của lịch sử và tư duy nữa, như đã được chỉ ra bởi phép biện chứng, thường có xu hướng diễn trình lại những gì từng có trong quá khứ, nhưng ở trình độ cao hơn, một cách vô tận theo đường xoáy ốc. Có thể thấy, trong quyển sách này, nguyên lý về sự phát triển đã có những minh chứng thuyết phục trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng cầu với lịch sử trải dài nhiều thế kỷ. Những cây cầu hiện đại của ngày hôm nay, về mặt ý tưởng đều là sự tích hợp của những dạng thức đã từng xuất hiện trong quá khứ. Các cây cầu treo dây võng chẳng đã từng có từ hồi tiền sử với dạng sơ khai từ các cành cây và dây rừng đó sao?

Cơ sở hạ tầng, mà nhất là cơ sở hạ tầng giao thông, không nghi ngờ gì nữa, là yếu tố quan thiết nhất cho mọi nền kinh tế cũng như đối với toàn bộ đời sống xã hội. Trong các mạng lưới giao thông, các công trình cầu là yếu tố chính để kết nối, vượt qua các trở ngại, cách bức. Vì lý do này, những cây cầu đã được xây dựng từ nhiều thế kỷ trước, hay như tác giả quyển sách này viết “Những cây cầu đã có ngay từ buổi bình minh của lịch sử loài người”. Cùng với đó, những tiến bộ của các nền văn hóa cổ đại trên khắp thế giới đều có sự liên quan mật thiết đến khả năng xây dựng những cây cầu lâu bền. Có thể kể đến các ví dụ điển hình của nhận định này khi xem cái cách mà tác giả dẫn lại lịch sử cổ đại, với những cây cầu được xây từ Ai Cập cổ, thời đế chế Babylon; rồi các đế quốc Ba Tư và nhất là thời của Đế chế La Mã, cũng như cả sau này nữa.

Sau nhiều thế kỷ xây dựng cầu, ngày nay con người đã có một lịch sử lâu dài, cho phép nhìn lại sự phát triển của kỹ thuật xây dựng cầu trong nhiều năm, từ quá khứ xa xưa đến hiện tại và, dựa trên đó, có thể phân tích và đưa ra dự báo những xu thế phát triển khả thi nhất trong tương lai tiếp theo.

Xu thế chung cho thấy sự phát triển trong kỹ thuật xây dựng cầu đều có sự gắn kết chặt chẽ, hữu cơ với những tiến bộ quan trọng trong các lĩnh vực vật liệu, kỹ thuật và công nghệ xây dựng, với mức độ hiểu biết về sự làm việc của các bộ phận cùng khả năng phân tích, thiết kế kết cấu. Kỹ thuật xây dựng và các dạng kết cấu cầu trước hết đều được quyết định bởi các tính chất cơ học và các tính năng khác của vật liệu đã có sẵn tại thời điểm đó. Trong thực tế, khi các vật liệu có sẵn mới chỉ là đá và vữa xây (vật liệu chịu nén tốt nhưng chịu kéo kém), thì loại kết cấu đặc trưng chỉ có thể là các cuốn vòm... Bởi thế trong nhiều thế kỷ, vòm là loại cầu duy nhất đã được xây dựng, thậm chí vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay, sau cả thời điểm quyển sách của H.G.Tyrell ra đời hơn một trăm năm. Chỉ có sự xuất hiện vào thế kỷ XIX của các vật liệu mới là sắt và thép, với khả năng làm việc chịu kéo vượt trội cho phép sự ra đời của cầu treo và cầu dầm, giàn thép. Tiếp theo đó, sự kết hợp của một loại vật liệu mới, bê tông (tương tự như đá nhân tạo) và thép, tạo thành bê tông cốt thép (và sau nữa là bê tông dự ứng lực) có thể ứng xử tốt khi chịu tác động của cả nén và kéo, điều không thể có được trước đây với vật liệu đá tự nhiên. Điều này đã dẫn đến những cuộc cách mạng quan trọng trong lịch sử xây dựng cầu. Cho đến nửa cuối của thế kỷ XX, sự tiến bộ vượt bậc của lý thuyết kết cấu, cùng với khả năng mô hình hóa và kiểm soát các quá trình xây dựng rất phức tạp, tất cả tạo nên sự phát triển dường như đã được đẩy đến giới hạn tối đa trong lĩnh vực thiết kế và xây dựng. Đương nhiên, khi giới hạn đó được chiếm lĩnh thì các giới hạn mới lại được mở ra, và chúng ta lại có thể dự báo cho sự phát triển kỹ thuật cầu trong tương lai.

Thật là một sự trùng hợp ngẫu nhiên, trước khi đọc bản thảo quyển sách, dịp hè năm 2018, tôi có cơ hội đặt chân đến một vài cây cầu lịch sử được đề cập trong quyển sách này, trong đó có cây cầu dẫn nước Pont - du – Gard, một di sản thuộc loại tối cổ còn nguyên vẹn của đế chế La mã, xây dựng trong khoảng 70 năm vắt qua dấu mốc bắt đầu Công nguyên, bắc qua sông Gardon gần thị trấn Vers-Pont-du-Gard ở miền nam nước Pháp. Một cảm xúc thật kỳ lạ, thật khó tả của một người đã gắn bó suốt cuộc đời với ngành cầu, khi đứng trên cây cầu cổ đại này, tay chạm lên mặt những khối đá lớn xây nên những cuốn vòm do những người thợ La Mã tạo tác từ hơn 2000 năm trước. Cũng cảm xúc ấy khi đọc tới những dòng viết về cầu Long Biên (Le Pont Doumer) hay cầu Hàm Rồng (Pont sur le Song – Ma), hai cây cầu được góp tên trong quyển sách của H.G.Tyrrell, nhất là khi đọc các Phụ trang kèm theo cuốn sách và biết thêm nhiều thông tin đáng kinh ngạc về hai cây cầu lịch sử của Việt Nam.

“Lịch sử những cây cầu” là bản dịch tiếng Việt khá tốt của “History of Bridge Engineering”. Nhưng nếu gọi một cách chính xác hơn thì có thể coi đây là phiên bản tiếng Việt của quyển sách. Bởi lẽ, ngoài việc dịch khá trung thành với nguyên tác từ định dạng, cấu trúc, người dịch Nguyễn Tuấn Bình - một giảng viên của ĐH Giao thông Vận tải - còn cất công sưu tầm, cập nhật và bổ sung các thông tin đầy đủ thêm về các cây cầu đã được kể đến trong nguyên tác. Tất cả các hình ảnh có chỉ số phụ, kèm thêm các phụ chú, đều là những tư liệu được bổ sung. Đọc thêm những điều đó cũng thấy thật thú vị và bổ ích, mặc dù đôi chỗ ngôn ngữ diễn đạt, các thuật ngữ chuyên môn có vẻ hiện đại hơn khá nhiều so với thời của tác giả, giống như màu thời gian trên các đồ cổ đôi chỗ được đánh sáng bóng hơn là nó vốn thế.