Cách trung tâm TP HCM chỉ hơn 300 m đường chim bay nhưng bán đảo Thủ Thiêm nằm khá biệt lập. Đối nghịch với sự hiện đại, sầm uất phía bên kia bờ sông Sài Gòn, Thủ Thiêm chỉ có những con đường nhỏ hẹp, nhà cửa lụp xụp.

Trong khi đó, bán đảo này có vị thế đắc địa với 3 mặt đều tiếp xúc với trung tâm thành phố. Các chuyên gia đánh giá đây là cảnh quan lý tưởng mà nhiều nước trên thế giới mơ ước để phát triển đô thị trung tâm, tài chính quốc tế. Từ giữa thế kỷ trước, người Sài Gòn đã nhận ra vị trí thiên phú của Thủ Thiêm nhưng vùng đất vẫn nằm chờ cơ hội bởi chưa có cách kết nối đôi bờ.

Để xóa thế ốc đảo, xây dựng Thủ Thiêm thành khu đô thị hiện đại bậc nhất Đông Nam Á, TP HCM quyết định nối đôi bờ sông. Song, câu hỏi đặt ra là "vượt sông Sài Gòn như thế nào?".

Với phương án xây cầu, ưu điểm lớn nhất là chi phí thấp, kỹ thuật đơn giản. Trong khi làm hầm mất 3.000 tỷ đồng (cao hơn cầu 1,5 -2 lần) bằng công nghệ đúc và dìm – ít nước trên thế giới thực hiện; chưa kể công tác duy tu, bảo dưỡng, vận hành rất tốn kém và phức tạp.

Tuy nhiên, theo đơn vị tư vấn Nhật Bản, nếu làm hầm ngầm sẽ không vướng giải tỏa mặt bằng để làm đường dẫn hai bên công trình (1-2 km), việc này được cho là mất thời gian và tốn thêm kinh phí. Bên cạnh đó, thành phố cũng cân nhắc độ tĩnh không của cây cầu trong bối cảnh duy trì hoạt động của cảng Ba Son, Tân Cảng và các yếu tố về an ninh quốc phòng. Nếu xây cầu cao để đảm bảo cho cảng hoạt động bình thường thì giá thành được cho là không thấp hơn làm hầm bao nhiêu mà lại phá vỡ cảnh quan khu trung tâm. Trong tương lai nếu dời các cảng thì việc xây cầu cao rất lãng phí. Đồng thời, trong quy hoạch TP HCM sau năm 2020, thành phố xây nhiều cầu vượt sông Sài Gòn nối quận 4, 7 với khu đô thị Thủ Thiêm sẽ cần một khoảng không thoáng đãng và một đoạn sông không bị ức chế bởi tĩnh không cầu.

Sau rất nhiều cân nhắc, Chính phủ quyết định cho TP HCM làm hầm Thủ Thiêm.

Áp dụng hàng loạt công nghệ kỹ thuật Việt Nam chưa từng làm, chính xác đến từng giây và từng milimet... hầm Thủ Thiêm cần đến 1.500 người tham gia thi công. Cán bộ các trường đại học cũng được tiếp cận, theo sát diễn tiến và khi công trình hoàn thành họ có thể viết giáo trình về công nghệ đúc - dìm mà trước đây chỉ có thể tham khảo qua sách vở nước ngoài.

Hầm Thủ Thiêm được thiết kế có tuổi thọ vận hành 100 năm và chịu được động đất cấp 7. Với công nghệ hầm dìm lần đầu tiên được áp dụng tại Việt Nam, các đốt hầm bằng bêtông nguyên khối được đúc sẵn ở một bể cách xa công trường. Sau đó lần lượt đưa về khu vực thi công, dìm chúng xuống lòng sông để nối kết với nhau.

Đầu tiên là thi công đường dẫn 2 đầu bờ sông bằng công nghệ đào lấp. Gồm các vách tường, đường dẫn mặt đường xuống lòng sông với 2 mặt cắt để tiếp cận với các đốt hầm sẽ được dìm sau này.

Một bể đúc rộng hơn 6 ha cũng được xây dựng tại xã Phước Khánh, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai (cách Thủ Thiêm 22 km) như một âu thuyền để có thể cùng lúc đúc 4 đốt hầm. Mỗi đốt dài 93 m, cao 9 m, rộng 33 m, dày 2 m và nặng 27.000 tấn - tương đương tòa nhà 25 tầng.

Song song đó, hơn 450.000 m3 bùn dưới đáy sông Sài Gòn được nạo vét và xây sẵn móng để đặt các đốt hầm. Việc này giống như đào một con kênh dưới đáy sông Sài Gòn, tại vị trí sâu nhất (vũng quay tàu Mỹ Cảnh). Ở độ sâu 15 m tính từ mặt nước, các công nhân đào thêm 12 m nữa để đạt độ sâu 27 m và rộng 100 m.

Các đốt hầm sau khi đúc xong phải bịt kín 2 đầu bằng những kết cấu thép. Trong bụng đốt hầm có 8 bể thép và hệ thống máy bơm để bơm nước sông vào ra trong quá trình kéo đốt hầm, đồng thời điều khiển trọng lượng đốt hầm để vừa nổi nhưng lại có thể chìm dần xuống đáy sông theo lượng nước bơm vào.

Khi đã sẵn sàng cho việc lai dắt, đập ngăn cách bãi đúc với sông Đồng Nai bị phá vỡ cho nước tràn vào. Trong 2 giờ, đốt hầm nặng 27.000 tấn như viên gạch rỗng sẽ nổi lên, nằm cân bằng trên mặt nước và nhô lên khoảng 0,2 m.

Việc lai dắt 4 đốt hầm vượt 22 km đường sông từ Nhơn Trạch (Đồng Nai) về vị trí dìm (Thủ Thiêm, TP HCM) trong điều kiện dòng chảy phức tạp, nhiều khúc quanh nguy hiểm, là thử thách rất lớn với đội ngũ kỹ thuật. Mỗi sơ suất nhỏ trong quá trình lai dắt có thể dẫn đến những hiểm họa khôn lường. Các kỹ sư thậm chí phải tính đến tình huống đốt hầm bị cày dưới lòng sông thì phải phá vỡ nó để đảm bảo an toàn cho tàu thuyền qua lại sau này.

Việc dìm và lắp đặt 4 đốt hầm dưới đáy sông Sài Gòn trong điều kiện dòng nước chảy xiết, không gian thao tác chật hẹp cũng là thử thách không nhỏ.

Việc khó nhất lúc này là cho 2 mặt cắt ngang của đốt hầm và đường dẫn khớp vào nhau. Sai số cho phép để 2 mặt cắt dính với nhau chỉ có 10 mm. Vì vậy, để tính toán chính xác phải có 20 thợ lặn xuống lòng sông kiểm tra lưu tốc dòng chảy, liên tục 30 phút một lần.

Để đảm bảo an toàn, quá trình lai dắt và dìm các đốt hầm phải huy động tổng lực 1.500 người thuộc 16 cơ quan đơn vị, từ lãnh đạo TP HCM đến các sở ban ngành. Toàn bộ giao thông thủy bị cô lập trong 2 ngày.

Quá trình thi công, hàng loạt vết thấm xuất hiện khi đúc và dìm các đốt hầm làm dấy lên lo ngại về sự an toàn. Tuy nhiên, sự cố này đã được đội ngũ chuyên gia trong nước và quốc tế xử lý, giám sát chặt chẽ.

Chuyên gia hàng đầu Nhật Bản – người từng làm 50 hầm dìm trên thế giới – cho rằng dòng chảy sông Sài Gòn phức tạp, khác hẳn ở vịnh và biển, là thách thức lớn nhất khi tính toán việc thi công hầm Thủ Thiêm. Trong khi đó, thời gian xử lý nhiều công đoạn phải tính bằng giây, cả quá trình dìm và lắp đặt mỗi đốt hầm diễn ra liên tục 15-20 tiếng, kéo dài từ 4-5h sáng đến tận nửa đêm khiến các kỹ sư và công nhân lúc nào cũng trong trạng thái căng thẳng.

Sau hơn 3.000 ngày thi công, chiều 20/11/2011, hầm Thủ Thiêm khánh thành, Đại lộ Đông Tây được thông xe toàn tuyến.

Là hạng mục quan trọng nhất của dự án, hầm Thủ Thiêm giúp thời gian từ bờ Đông sang Tây sông Sài Gòn chỉ còn hơn một phút và rút ngắn quãng đường từ trung tâm thành phố về các tỉnh miền Tây, miền Đông; tạo thành mạng lưới giao thông hoàn chỉnh phía Đông, giảm áp lực cho trung tâm và là động lực phát triển Khu đô thị mới Thủ Thiêm.

Trải nghiệm hầm Thủ Thiêm.

Để vận hành hầm Thủ Thiêm, một đội ngũ cũng được đào tạo song song quá trình xây dựng. Ngay sau ngày khánh thành, Trung tâm quản lý đường hầm đặt tại đầu phía quận 2 chính thức hoạt động với nhân sự hơn 100 người.

Ngày 21/11/2011 hần Thủ Thiêm được đưa vào khai thác. Do nằm dưới đáy sông ở độ sâu gần 30 m, kết cấu kín, nên công tác cứu hộ cũng như đảm bảo an toàn cho người dân lưu thông qua hầm là đặc biệt quan trọng. Vì vậy, 90 lính cứu hỏa, 10 xe đặc chủng và tàu chữa cháy phải luôn túc trực ở gần hầm Thủ Thiêm để có thể ứng cứu nhanh nhất.

Một loạt hệ thống phục vụ hầm vận hành được lắp đặt, gồm: hệ thống cấp nước, chiếu sáng, chống cháy, thông gió, hệ thống đo đạc độ ô nhiễm không khí và cả việc đếm xe.

Trong hầm có 49 camera, 37 cửa thoát hiểm và rất nhiều hộp điện thoại khẩn cấp phục vụ cho việc đảm bảo an toàn giao thông.

Nhân sự quản lý hầm cũng được chia làm 3 ca, túc trực 24/24 không kể lễ, Tết. Chi phí vận hành đường hầm mỗi năm khoảng 30 tỷ đồng.

Lưu lượng xe qua hầm tăng liên tục qua 5 năm

Các hành vi nghiêm cấm khi lưu thông trong hầm:

Hầm Thủ Thiêm kết nối đôi bờ sông Sài Gòn đã hiện thực giấc mơ của người dân phía Đông thành phố từ bao đời nay. Nó cũng là tiền đề cho bán đảo Thủ Thiêm trở thành khu đô thị đẹp nhất Đông Nam Á và là trung tâm tài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của khu vực trong tương lai.