Pembangunan Jembatan Mahakam-2

Abstrak

Dalam pelaksanaan pembangunan jembatan berbentang khusus dan atau berbentang panjang, sejak awal tahap pra-rencana sampai dengan tahap perencanaan mendetail (DED) harus sudah mempertimbangkan kemudahan teknik pelaksanaan, baik ditinjau dari aspek ketersediaan bahan, material pendukung, peralatan kerja maupun teknologi yang sudah berkembang di Indonesia.

Pada pembangunan jembatan Mahakam-2, dimana konstruksi utama jembatan berupa jembatan gantung 3 bentang semetris dimana bentang utama 270 meter, beberapa inovasi teknik konstruksi diciptakan dengan memanfaatkan ketersediaan bahan, peralatan dan teknologi yang ada tersebut. Presentasi ini akan menyajikan beberapa inovasi teknik pelaksanaan jembatan Mahakam-2 yang dapat dijadikan acuan untuk pembangunan jembatan sejenis lainnya di Indonesia yaitu: (1) penggunaan spider-beam untuk mengangkat segmen 20 meteran (berat berkisar 40 ton) dari rangka-pengaku bentang-utama, yang ditarik oleh sepasang winch yang berada di atas ke dua angker-blok, untuk menggantikan teknik synchronize heavy lifted-up jack, (2) penggunaan launching-device yang berjalan di atas kabel utama untuk memasang clamp-cable termasuk hanger dengan berat berkisar 1000 kg setiap set sebagai pengganti peralatan barge-crane dan flying-box dan (3) pemasangan back-stay cable untuk mengontrol Tip Tower Displacement (TTD) dengan memberikan simpangan-awal sehingga pada saat jembatan dibuka untuk lalu-lintas chamber jembatan terbentuk sesuai rencana dan TTD kembali pada posisi yang tidak mengalami tegangan awal.

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 latar belakang

Jembatan Mahakam-2 atau juga disebut dengan Jembatan Kutai Kartanegara-1, merupakan

suatu pembangunan proyek berteknologi dan beresiko tinggi, dimana faktor ketidak-

pastian atas keberhasilan pelaksanaan yang masih tinggi karena tingkat pengetahuan atas

konstruksi dan metoda pelaksanaan yang masih rendah, maka untuk memperkecil resiko

yang terjadi, perencanaan yang komprehensif dan pelaksanaan yang inovatif sangatlah

dibutuhkan untuk menunjang keberhasilan dalam melaksanakan pembangunan proyek

tersebut. Jembatan Mahakam-2 di Kalimantan Timur dengan bentang utama 270 meter,

adalah jembatan gantung ke-3 (tiga) yang dibangun di Indonesia setelah Jembatan

Mamberamo (235 m) di Papua dan Jembatan Barito (230 m) di Kalimantan Selatan.

Walaupun ketiganya merupakan jembatan gantung jenis suspension, tapi secara teknis

ketiga jembatan tersebut mempunyai karakteristik struktur yang berbeda dan metoda

pelaksanaan yang berbeda pula. Perbedaan yang paling utama pada proses pembangunan

Jembatan Mahakam-2 dibandingkan dengan pembangunan jembatan gantung lainnya

adalah pada penggunaan peralatan bantu pelaksanaan yang diciptakan pada masa

pelaksanaan yang mengandalkan pada peralatan standar yang umumnya tersedia di

Indonesia seperti winch untuk mengangkat rangka jembatan dan penggunaan peluncur

untuk pemasangan clamp yang biasanya menggunakan peralatan heavy duty lifting jack

yang dikombinasikan dengan penggunaan ponton dan crawler crane.

I.2. Rumusan Masalah

Dalam makalah ini akan dibahas kasus bagaimana pemasangan clamp yang biasa menggunakan peralatan heavy duty lifting jack yang dikombinasikan dengan penggunaan ponton dan crawler crane.

1. Inovasi apa yang dapat dilakukan untuk memecahkan masalah tersebut?

2. Bagaimana metode pelaksanaannya?

I.3. Metode Penulisan

Dalam menulis makalah ini kami melakukan studi literatur.

2

PEMBAHASAN

BAB II

2.1 Konstruksi dan Detail Teknis Jembatan

Jenis konstruksi jembatan Mahakam-2 adalah Jembatan Gantung Sistem Kabel Tunggal

(Single Catenary Cable) dengan rangka pengaku berupa modifikasi rangka baja Standar

Bina Marga.

Jembatan ini merupakan jembatan Kelas A, dua jalur – dua arah dengan lebar jalur 7 meter

dilengkapi dengan trotoar 1 meter di kedua samping jalurnya dengan panjang total 710

meter. Semua lantai jembatan adalah beton bertulang K-350/U-40 dengan wearing course

berupa aspal HRS setebal 40mm.

Struktur bangunan bawah berupa pondasi tiang pancang baja 600 mm dan 1000 mm

yang diisi dengan beton bertulang mutu K-300/U-40 dengan kedalaman penetrasi

bervariasi antara 40 sampai 60 meter. Masing-masing tiang pada tiap kelompok pondasi

disatukan oleh pile cap dari beton bertulang K-350/U-40.

Panjang jembatan utama adalah 470 meter berupa jembatan gantung tiga bentang. Beban

lantai jembatan dipindahkan pada kabel utama melalui kabel hanger diameter 63 mm

yang dipasang tiap 10 meter. Jumlah kabel utama jembatan (suspension cable) ujung-

ujung yang dilengkapi dengan socket adalah 2x19 buah yang ditumpu secara jepit pada

sadel-utama dan disebar serta dijangkarkan pada eye-bar dari blok angkur secara pin

melalui spread-saddle.

Struktur kaki-kaki tower berupa rangkaian 4 buah pipa baja 600 mm setinggi 37 meter

yang bertumpu pada konstruksi beton setinggi 15 meter.

Konstruksi kabel utama yang dipakai sebagai penggantung berbentuk Regular Hexagonal

dengan pola strand 3-4-5-4-3. Pada kondisi kabel terpasang, bundel 19 strand, keseluruhan

strand tidak mengalami puntiran pada sumbu kabel, sehingga disebut sebagai Equal Lay.

Eye-bar pada blok fitting terbuat dari High strength steel SM-520YB dan dipasang pada

Blok Angkur dengan mengikuti pola 2-5-5-5-2. Pola pemasangan eye-bar berbeda dengan

pola strand Kabel. Hal ini untuk mempermudah detail dari blok angkur.

3

Kabel menggunakan tendon yang pada masing-masing sisi jembatan terdiri dari 19 buah

Galvanized Spiral Wire Strand berdiameter 57,9± 0,1mm, dengan panjang 526 meter dan

berat ± 10 ton per buah, dimensi kabel ditentukan demikian untuk memudahkan dalam

pemasangannya, mengingat peralatan dengan kapasitas sebesar tersebut masih dapat

ditemukan di Indonesia.

Klem dan Sadel menggunakan baja tuang yang diprodduksi secara lokal, dimana jenisnya

disesuaikan dengan penggunaannya, yaitu Baja Tuang jenis Cast Iron FC-25 untuk sadel

dan Ductile cast Iron FCD-60 untuk Klem.

Untuk meminimalkan biaya, Tower yang terbuat dari struktur Baja dengan berat 146 ton

per buah, difabrikasi dalam kondisi terurai, yaitu terdiri dalam 8 segmen. Hal ini dilakukan

agar pemasangan tower dapat dilakukan tanpa harus menggunakan alat angkat berkapasitas

besar.

Hanger merupakan batang penggantung berdiameter 63,5 + 1mm, di mana ujung atasnya

bertumpu pada clamp dan ujung bawahnya menjadi tumpuan plat buhul rangka. Jenis

hubungan antara ujung hanger dengan clamp maupun hubungan ujung hanger dengan plat

buhul rangka adalah sendi bebas, yang dibentuk dengan memberikan konstruksi spherical

bearing pada masing-masing hubungan.

Jumlah keseluruhan hanger adalah 88 buah, sesuai dengan jumlah clamp ber-penggantung.

Sedangkan panjang hanger bervariasi antara 4,520 meter hingga 35,810 meter. Panjang

hanger ini sesuai dengan elevasi kelengkungan kabel utama dan chamber rangka.

4

Konstruksi hanger merupakan material High Strength Low Alloy Structural Steel berprofil

ulir di kedua sisinya. Adapun properties materialnya sebagai berikut :

- Tegangan tarik minimal = 555 MPa

- Tegangan leleh minimal = 700 MPa

- Perpanjangan elastis = 20% (maksimal)

2.2 Pre-Camber Tower

Pre-camber tower dengan penarikan kabel back stayed

Berbagai metode untuk pemasangan struktur atas jembatan gantung telah dibuat dengan

mengacu dari berbagai sumber dan pengalaman. Mengingat pelaksanaan pemasangan

struktur atas jembatan gantung semacam ini tidak banyak didapati, maka studi pustaka

tentang jembatan gantung sangat diperlukan. Karakteristik dan perilaku struktur atas

jembatan gantung yang dipelajari melalui berbagai pustaka ditambah logika dan

perhitungan/analisa teknik serta perencanaan yang matang, didapatlah suatu metode yang

paling efektif dan aman. Metode pemasangan struktur atas jembatan gantung selalu

disempurnakan seiring dengan pelaksanaan.

Asumsi-asumsi yang dipergunakan untuk pemasangan struktur atas jembatan gantung

antara lain :

a. Kekakuan Tower yang terpasang perlu dicek kembali, karena struktur tower

terbentuk akibat pemasangan in-situ dan pipa pada tower diisi dengan beton,

sehingga terjadi perbedaan kekakuan antara tower yang satu dengan lainnya.

b. Jembatan mempunyai struktur yang asimetris, sehingga setelah pemasangan

bangunan atas jembatan, terjadi selisih gaya horisontal yang cukup besar, yang

bekerja pada ujung Tower gantung.

c. Pada perhitungan, selisih gaya horisontal tersebut akan menyebabkan ujung tower

bergeser sejauh 14 cm kearah tengah bentang.

d. Untuk mengantisipasi kondisi tersebut diatas, unuk mempermudah pelaksanaan dan

memperkecil kegagalan dalam pelaksanaan, maka tower ditarik kearah side span

(setelah tes kekakuan tiang) sejauh 16,5 cm pada tower arah Tenggarong dan

sejauh 17,9 cm kearah Samarinda.

Sebelumnya back stay digunakan untuk tes kekakuan tower terhadap gaya horizontal yang

bekerja di puncak tower. Dari hasil tes kekakuan diperoleh bahwa kekakuan Tower 1 =

0,185 mm/ton dan kekakuan Tower 2 = 0,198 mm/ton.

5

Penarikan back stay dimaksudkan untuk memberikan defleksi ujung atas tower, baik

Tower 1 maupun Tower 2. Defleksi tower ini akan mengurangi jarak side span sehingga

memudahkan kepala kabel utama masuk ke socket. Hal ini karena dengan panjang kabel

yang sama maka semakin kecil span, akan menimbulkan gaya yang semakin kecil pula.

Back stay ini akan digunakan terus selama pemasangan 2x19 buah kabel utama. Back stay

baru akan dilepas setelah seluruh kabel terpasang dan defleksi tower baik Tower 1 maupun

Tower 2 adalah 148 + 5% mm.

2.3 Konstruksi Clamp & Pemasangan

Clamp merupakan konstruksi penjepit kabel utama yang berfungsi menyatukan untaian 19

buah strand kabel menjadi satu kesatuan. Clamp sekaligus juga berfungsi sebagai tumpuan

penggantung (hanger) pada kabel utama.

Konstruksi clamp terdiri dari clamp halp atas,

clamp halp bawah, enam buah packer, dua buah

hold (tangan penggantung) dan hanging bar (untuk

dudukan spherical bearing).

Clamp dipasang tiap 10 meter panjang

(horizontal) kabel utama. Sehingga jumlah clamp

utama ini adalah 2x44 buah = 88 buah. Sedangkan

clamp tambahan yang dipasang di samping tiap-

tiap tower (main saddle) berjumlah 4x2 buah = 8

buah. Dengan demikian jumlah total clamp adalah 96 buah.

Dari ke-96 buah clamp tersebut, dikelompokkan dalam 3 tipe clamp, yaitu :

- Tipe C1 : jumlah 48 buah, panjang clamp 460 mm, baut pengencang 10 buah M-24,

lengkap dengan konstruksi penggantung hanger

- Tipe C2 : jumlah 40 buah, panjang clamp 620 mm, baut pengencang 14 buah M-24,

lengkap dengan konstruksi penggantung hanger

6

Launching Device

Winch 10t

Winch 10t

- Tipe C3 : jumlah 8 buah, panjang clamp 460 mm, baut pengencang 10 buah M-24,

tanpa konstruksi penggantung hanger, khusus ditempatkan di dekat tower

Konstruksi clamp terbuat dari baja tuang daktil (Ductile Iron Casting) FCD-60, dengan

properties materialnya sebagai berikut :

- Tegangan tarik minimal = 588 MPa

- Tegangan leleh minimal = 392 MPa

- Perpanjangan elastis = 2% (minimal)

2.4 Lifting-up Rangka Pengaku Jembatan

Dengan Menggunakan Spider Beam

Spider Beam adalah frame sepanjang 12,40 m yang terbuat dari rangkaian pipa 3”. Spider

Beam ini dilengkapi alat angkat berupa hook dan seling di masing-masing ujungnya. Hook

tersebut mengait cross beam rangka. Pengangkatan rangka dengan cara menarik seling

Spider Beam dengan winch 30 ton yang berada di atas Angkur 1 dan Angkur 2.

Lifting Spider Beam ke atas main cable dengan crane 50 Ton. Setelah sampai di atas main

cable, masing-masing kaki Spider Beam diklem ke kabel pada posisi dimana rangka akan

diangkat. Pastikan Spider Beam tidak bergeser pada saat lifting rangka.

Spider beam dapat berpindah-pindah posisinya dengan cara meluncur di atas konstruksi rol

yang menumpu pada kabel utama. Untuk membantu penarikan spider beam ke posisinya

digunakan winch.

7

2.5 LiftingRangka

Marking rangka pada hanger harus dihitung dan direncanakan kembali, karena sag

(kelengkungan) kabel yang terjadi ternyata lebih besar dari rencana. Sehingga untuk

membentuk chamber rangka sesuai yang diinginkan diperlukan marking hanger yang baru.

Chamber rangka yang digunakan sebagai acuan marking hanger adalah Chamber for

Construction.

Langkah-langkah lifting rangka adalah sebagai berikut :

a. Pastikan marking hanger untuk posisi buhul rangka sudah tersedia dan spider beam

sudah terpasang dengan stabil dan kokoh di atas main cable.

b. Cek defleksi tower (TTD) sebelum ereksion baik T1 maupun T2.

c. Tarik ponton yang sudah tersusun blok-blok rangka dengan tug boat ke main span,

pada posisi dimana rangka akan dipasang.

d. Stabilkan posisi ponton dengan penjangkaran atau dengan ditahan dengan tug boat.

e. Kaitkan hook spider beam pada seling pengangkat yang terlilit pada cross girder

rangka. Tiap blok rangka sudah disiapkan titik angkat berupa seling dia.25mm yang

dililitkan pada girder.

f. Angkat rangka dengan cara menarik seling spider beam dengan winch di A1 dan

A2. Penarikan harus diatur sehingga rangka tidak miring dan stabil selama

penarikan. Penarikan dihentikan setelah keempat buah hanger masuk ke plat buhul

rangka serta spherical bearing dan nuts hanger bisa terpasang.

8

g. Dekatkan salah satu ujung rangka bawah dengan ujung rangka lain yang sudah

terpasang sebelumnya dengan cara ditarik manual dengan seling yang dikaitkan

pada ujung rangka. Tahan tarikan sehingga antara ujung rangka satu dengan yang

lain sudah hampir pada posisinya.

h. Hubungkan antar blok rangka pada plat buhulnya dengan 1 baut terlebih dahulu

(atau pin yang tersedia) sehingga membentuk hubungan engsel.

i. Pasang SCH-3 atas, yang menghubungkan kedua blok rangka. Untuk memudahkan

memasang baut plat buhul batang SCH-3 (segmen atas), diatur dengan menaikkan

atau menurunkan posisi ujung terluar rangka dengan tarik/release seling spider

beam atau dibantu dengan dorongan jack yang diletakkan pada beberapa hanger.

j. Lengkapi dan kencangkan semua baut penghubung kedua blok rangka sampai 60%.

k. Posisikan nut hanger pada markingnya, kemudian release jack pada hanger (atau

kendorkan tarikan spider beam) sehingga rangka duduk pada nut hanger.

l. Pastikan bahwa clamp terluar (pada hanger rangka paling ujung) dan clamp

terdekat dengan tower tidak bergeser dan kekencangan bautnya masih 80%.

m. Cek kembali defleksi tower (TTD) baik T1 maupun T2 serta cek batang-batang

rangka pada posisi sekitar tower strap.

n. Lepaskan hook spider beam dari rangka, selanjutnya spider beam digeser ke posisi

berikutnya dengan ditarik winch 6 ton yang berada di A1 & A2.

o. Bandingkan hasil cek defleksi tower (TTD) tersebut dengan rencana. Apabila

defleksi tower T1 dan T2 setelah pemasangan blok rangka masih melengkung ke

arah darat (out-ward), pemasangan blok rangka berikutnya bisa dilanjutkan.

Sedangkan apabila defleksi tower (TTD) sudah tertarik ke arah sungai (in-ward),

maka sebelum lifting blok berikutnya harus dilakukan penarikan TTD ke arah darat

(out-ward) dengan cara mengencangkan nuts hanger side span sesuai analisa teknis.

9

Dalam hal ini rangka side span digunakan sebagai counter-weight terhadap

pemasangan rangka di main span.

p. Dengan cara yang sama dilakukan ereksion blok rangka berikutnya. Urutan

pemasangan blok-blok rangka adalah sebagai berikut :

2.6 DETAIL Pemasangan Clamp dan Kabel Hanger

A. Persiapan Metode, Alat dan Bahan

Pemasangan clamp dan hanger dilaksanakan dengan dua metode. Untuk arah side span

clamp dipasang pada main cable terlebih dahulu, kemudian diikuti dengan pemasangan

hanger. Hal ini disebabkan rangka di side span sudah terpasang sehingga apabila hanger

diluncurkan bersama clamp, akan membentur rangka.

Pemasangan clamps di tengah sungai clamp dan hanger di rangkai jadi satu terlebih

dahulu, baru diluncurkan bersama-sama ke posisi yang ditentukan. Alat utama pemasangan

clamp dan hanger adalah Launching Tool atau alat peluncur.

1. Alat

a. Launching Tools 4 unit

b. Winch 10 Ton 2 buah

c. Crane 35 Ton 1 buah

d. Ponton 120 ft 1 buah

e. Tug Boat 1 buah

f. Compressor 150 psi 1 unit

g. Impact Wrench 2 buah

2. Bahan

a. Seling dia. 10mm 1 ls

10

B. Pelaksanaan Pemasangan Clamp dan Hanger

Pelaksanaan pemasangan clamp dan hanger mengikuti prosedur sebagai berikut:

1. Pastikan pemasangan kabel utama baik hilir maupun hulu sudah baik.

2. Ukur elevasi sag kebel utama baik side span maupun main span.

3. Pastikan TTD (top tower displacement) tiap tower sesuai rencana.

4. Pasang packer dan penutup main saddle dan spread saddle. Kencangkan baut main

saddle dan spread saddle sesuai rencana.

5. Buat lokasi kerja di tiap tower untuk perangkain clamp, hanger dan Launching Tool.

6. Pasang clamp tipe C3 pada posisi di samping tiap-tiap tower, baik arah darat maupun

arah sungai dengan permukaan packer menempel/ tertumpu pada permukaan main

saddle. Kekencangan baut clamp C3 ini adalah 80%.

7. Pemasangan clamp di side span :

a. Persiapkan Launching Tool pada posisi dekat dengan spread saddle.

b. Angkat rangkain clamps ke dekat Launching Tool dengan cara ditarik winch,

kemudian rangkaikan clamp tersebut pada Launching Tool.

c. Tarik Launching Tool ke arah Tower menuju marking clamp yang telah

ditentukan pada kabel utama.

d. Pemasangan clamp harus urut dimulai dari posisi dekat tower, terus menuju ke

posisi clamp terakhir dekat spread saddle Angkur.

e. Lepaskan clamps dari Launching Tool dan luncurkan Launching Tool kembali

ke dekat spread saddle untuk perangkain clamp berikutnya.

f. Pasang clamp pada main cable dan kencangkan bautnya hingga mencapai 80%.

g. Dengan cara yang sama lakukan pemasangan clamp dan hanger yang lain.

8. Pemasangan clamp dan hanger di main span

a. Persiapkan Launching Tool pada posisinya, baik pada Tower T1 dan T2.

b. Angkat rangkain clamps ke dekat Launching Tool dengan cara ditarik winch,

kemudian rangkaikan clamp tersebut pada Launching Tool.

c. Setelah clamp dirangkai di Launching Tools, angkat hanger dan rangkaikan pada

clamp tersebut. Pemasangan clamp dan hanger dilaksanakan secara urut dimulai

dari center line main span.

d. Luncurkan Launching Tool bersama-sama rangkain clamp dan hanger ke arah

Tower menuju marking clamp yang telah dibuat pada main cable.

11

e. Lepaskan rangkain clamp dan hanger dari Launching Tool dan tarik Launching

Tool kembali ke dekat Tower untuk perangkain clamp dan hanger berikutnya.

f. Pasang clamp pada main cable dan kencangkan bautnya hingga mencapai 80%.

g. Dengan cara yang sama lakukan pemasangan clamp dan hanger yang lain.

12

BAB III

Kesimpulan

Dari pemaparan di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan, diantaranya :

1. Penggunaan spider-beam untuk mengangkat segmen 20 meteran (berat berkisar 40

ton) dari rangka-pengaku bentang-utama, yang ditarik oleh sepasang winch yang

berada di atas ke dua angker-blok, untuk menggantikan teknik synchronize heavy

lifted-up jack

2. Penggunaan launching-device yang berjalan di atas kabel utama untuk memasang

clamp-cable termasuk hanger dengan berat berkisar 1000 kg setiap set sebagai

pengganti peralatan barge-crane dan flying-box dan

3. Pemasangan back-stay cable untuk mengontrol Tip Tower Displacement (TTD) dengan memberikan simpangan-awal sehingga pada saat jembatan dibuka untuk lalu-lintas chamber jembatan terbentuk sesuai rencana dan TTD kembali pada posisi yang tidak mengalami tegangan awal.

13

DAFTAR PUSTAKA

-Literatur dari internet yaitu dari google dan Wikipedia-Literatur dari catatan kuliah struktur jembatan

14