Desain Hidrolis Mercu Bendung (1)

1. Bentuk mercu bendung (merujuk pada KP-02, Bagian 4.2.2)

Untuk menjaga agar kondisi aliran yang melimpah diatas mercu stabil, bentuk mercu bendung harus direncanakan secara hati-hati dari segi hidrolis. Dua tipe mercu bendung tetap di sungai yang biasa digunakan di Indonesia adalah tipe mercu bulat dan tipe mercu ogee, sebagaimana diuraikan di bawah ini:

1.1. Mercu bulat

Mercu bendung bulat mempunyai koefisien debit yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mercu bendung ambang lebar. Pada sungai, ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung streamline dan tekanan negatif pada mercu.

1.2. Mercu OgeeMercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Oleh karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan subatmosfer pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana. Untuk debit yang lebih rendah, air akan memberikan tekanan ke bawah pada mercu. Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir, US. Army Corps of Engineers telah mengembangkan persamaan berikut :Y/hd = (I/k) . (X/hd)n

Dimana:X dan Y : koordinat-koordinat permukaan hilir; hd : tinggi energy rencana diatas mercu; K dan n : parameter yang tergantung pada kecepatan aliran dan kemiringan hilir.

Harga k dan nKemiringan permukaan

hilirk N

Vertikal1 - 0.331 - 0.67

1 - 1

2.0001.9361.9391.873

1.8501.8361.8101.776

Bagian hulu mercu bervariasi sesuai dengan kemiringan permukaan hilir, seperti terlihat pada gambar berikut :

2. Lebar Bendung

Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal-pangkalnya (abutment), sebaiknya sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil. Dibagian ruas bawas sungai, lebar rata-rata ini dapat diambil pada debit penuh (bankfull discharge); di bagian ruas atas mungkin sulit untuk menentukan debit penuh. Dalam hal ini banjir rata-rata tahunan dapat diambil untuk menentukan lebar rata-rata bendung.Lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1.2 lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil. Untuk sungai-sungai yang mengangkut bahan-bahan sedimen kasar yang berat, lebar bendung tersebut harus disesuaikan laga terhadap lebar rata-rata sungai, yakni jangan diambil 1.2 kali lebar sungai tersebut. Agar pembuatan bangunan peredam energi tidak terlalu mahal, maka aliran per satuan lebar hendaknya dibatasi sampai sekitar 12-14 m3/dt.m, yang memberikan tinggi energi maksimum sebesar 3.5 – 4.5 m (lihat gambar di bawah ”Lebar efektif mercu”). Lebar efektif mercu (Be) dihubungkan dengan lebar mercu yang sebenarnya (B), yakni jarak antara pangkal-pangkal bendung dan/atau pilar-pilar dengan persamaan berikut :Be = B-2.(n.Kp + Ka).H1 (2)dimana: n : jumlah pilar; Kp : koefisien kontraksi pilar; Ka : koefisien kontraksi pangkal bendung (abutment); H1 : tinggi energi, mHarga koefisien Ka dan Kp diberikan pada tabel berikut (merujuk pada KP-

02, Bagian 4.2.1). Pilar KpUntuk pilar berujung segi empat dengan sudut-sudut yang

dibulatkanDengan jari-jari 0.1 dari tebal pilar. 0.02Untuk pilar berujung bulat 0.01Untuk pilar berujung runcing 0Abutment Ka

Untuk abutment segiempat dengan tembok hulu 90° ke arah aliran 0.20

Untuk abutment bulat dengan tembok hulu 90° Kearah aliran dengan 0.5 H1 > r > 0.15 H1 0.10

Untuk abutment bulat dengan r > 0.5 H1 dan tembok hulu tidak lebih dari 45° ke arah aliran 0

Dalam memperhitungkan lebar efektif, lebar pembilas yang sebenarnya (dengan bagian depan terbuka) sebaiknya diambil 80% dari lebar rencana untuk mengkompensasi perbedaan koefisien debit dibandingkan dengan mercu bendung itu sendiri (lihat gambar “Lebar efektif mercu”)

Debit yang melimpas lewat mercu dan pintu

Persamaan tinggi energy-debit untuk bendung ambang pendek dengan pengontrol segi empat adalah :

Q = Cd . (2/3) . {(2/3).g}½ . b . (H1)1.5 (1)

Dimana: Q : debit, m³/dt

Cd : koefisien debit (Cd = C0.C1.C2)

g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8)

b : panjang mercu bendung, m

H1 : tinggi energy diatas mercu, mKoefisien debit Cd adalah hasil dari:

· C0 : fungsi dari H1/r (lihat gambar berikut)

· C1 : fungsi dari P/H1 (lihat gambar berikut)

· C2 : fungsi dari P/H1 dan kemiringan permukaan hulu bendung (lihat gambar berikut)

C0 mempunyai harga maksimum 1.49 jika H1/r lebih dari 5.0. Harga C0 sahih apabila mercu bendung cukup tinggi diatas dasar rata-rata alur pengarah (p/H1 > 1.5).

Dalam tahap perencanaan P dapat diambil setengah dari jarak dari mercu sampai dasar rata-rata sungai sebelum bendung dibuat. Untuk harga-harga P/H1 yang kurang dari 1.50 maka gambar tersebut dapat dipakai untuk menemukan faktor pengurangan C1.

Harga-harga koefisien koreksi untuk pengaruh kemiringan muka bendung bagian hulu terhadap debit diberikan pada gambar dari koefisien C2 untuk mercu bendung ogee dengan kemiringan permukaan hulu. Koefisien koreksi (C2) diasumsi kurang lebih sama dengan harga factor koreksi untuk bentuk-bentuk mercu tipe ogee.

Harga-harga factor pengurangan aliran tenggelam f sebagai fungsi perbandingan H2/H1 dapat diperoleh pada gambar di bawah. Faktor pengurangan aliran tenggelam mengurangi debit dalam keadaan tenggelam.

Koefisien debit efektif Ce adalah hasil Co, C1, dan C2 (Ce = C0 . C1 . C2).

C0 adalah konstanta (= 1.30)

C1 adalah fungsi P/hd dan H1/hd.

C2 adalah factor koreksi untuk permukaan hulu

Faktor koreksi C1 disajikan pada gambar factor koreksi untuk selain tinggi energy rencana pada bendung mercu Ogee, dan sebaiknya dipakai untuk berbagai tinggi bendung diatas dasar sungai.

Harga-harga C1 pada gambar tersebut berlaku untuk bendung mercu ogee dengan permukaan hulu vertical. Apabila permukaan bendung bagian hulu miring, koefisien koreksi tanpa dimensi C2 harus dipakai; ini adalah fungsi baik kemiringan permukaan bendung maupun perbandingan p/H1. Harga C2 dapat diperoleh pada gambar harga koefisien C2 untuk bendung mercu Ogee dengan kemiringan hulu

3. Kolam Olak (merujuk pada KP-02, Bagian 4.2.4)Gambar berikut menunjukkan metode perencanaan kolam loncat air.

Dari grafik (q) dengan H1 dan tinggi jatuh z, kecepatan V1 di awal loncatan dapat dihitung dengan persamaan :V1 = { (2g) . [(½ . H1 ) + z]}0.5

dimana : V1 : kecepatan aliran di awal loncatan, m/dt; g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8); H1 : tinggi energy diatas ambang, m; z: tinggi jatuh, m Dengan q = V1 . yu, dan persamaan untuk kedalaman konjugasi di loncatan hidrolis adalah : y2 / yu = (1/2) . [1+(8Fr)²]0.5

Fr = V1 / (g . yu)0.5

dimana : y2 : kedalaman air diatas ambang ujung, m; yu : kedalaman air di awal loncatan, m; Fr : bilangan Froude; V1 : kecepatan di awal loncatan, m/dt; g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8) Kedalaman konjugasi untuk setiap q dapat ditemukan dan diplot. Untuk menjaga agar loncatan tetap dekat dengan muka miring bendung dan diatas lantai, maka lantai harus diturunkan hingga kedalaman air hilir sekurang-kurangnya sama dengan kedalaman konjugasi. Untuk aliran tenggelam, yakni jika muka air hilir lebih tinggi dari 2/3 H1 diatas mercu, tidak diperlukan peredam energi.

Panjang Kolam Olak

Panjang kolam loncat air di belakang potongan U biasanya kurang dari panjang bebas loncatan tersebut karena adanya ambang ujung (end sill). Ambang yang berfungsi untuk memantapkan aliran ini umumnya ditempatkan pada jarak:

Lj =5 ( n + y2 )Dimana : Lj : panjang kolam olak, m; n : tinggi ambang ujung hilir, m; y2 : kedalaman

air diatas ambang, m.Tinggi yang diperlukan ambang ujung ini sebagai fungsi bilangan Froude (Fru), kedalaman air yang masuk (yu), dan tinggi muka air hilir, dapat ditentukan dari grafik pada gambar berikut :

Perhitungan Kolam Olak Tipe MDL dan MDOKolam olak tipe MDL adalah kolam olak tipe loncatan air, sedangkan tipe MDO adalah kolam olak datar dengan ambang ujung hilir. Kedua tipe ini merupakan tipe pengembangan dari tipe bak tenggelam dan kolam olak tipe USBR berdasarkan penelitian hidrolis dari Laboratorium Hidrolika DPMA Bandung. Tahapan dalam desain kolam olak tipe MDL adalah sebagai berikut :

1. Dari perencanaan mercu sebelumnya diketahui : Elevasi mercu, lebar bendung efektif Be, jari-jari mercu R (untuk tipe mercu bulat), tinggi muka air banjir diatas mercu h1.

2. Direncanakan kemiringan hilir tubuh bendung (misalnya, 1:1)3. Dihitung degradasi hilir berdasarkan kondisi tanah dasar sungai hilir

(bila tidak ada data yang pasti asumsi kedalaman gerusan minimal 2.00 m)

4. Hitung kedalaman air di hilir, h2 dengan lengkung debit yang diketahui (jika ada), atau dengan pendekatan rumus Manning (dengan parameter hidrolis rata-rata, yaitu : lebar dasar sungai, b; kemiringan talud, m; koefisien kekasaran, n; dan kemiringan dasar sungai, I), atau berdasarkan hasil analisis hidrolika sungai (misalnya dengan analisis hydraulic HEC-RAS)

5. Hitung Z = (Elevasi mercu + h1 – elevasi dasar sungai dengan keadaan degradasi + h2), atau dengan persamaan Z = (P+h1) – h2 – d (degradasi)

6. Hitung debit persatuan lebar, q = Q/B; dengan : Q = debit banjir rencana, m3/dt; B = lebar total kolam olak, m.

7. Hitung parameter energi berdasarkan persamaan : (q/(g.z^3)^0.5)

Dan dengan bantuan grafik MDL untuk tipe MDL (peredam energy cekung) dapat dicari : Dr = dalamnya cekungan; R = radius cekungan; Lr = panjang cekungan; dan e = panjang ambang hilir.Atau dengan bantuan grafik MDO untuk tipe MDO (peredam energy kolam datar dengan ambang hilir)

8. Pasang rip-rap batu dengan diameter d=30/40 cm di hilir ambang hilir cekungan dengan panjang > 3.00 m dan dalam minimum 4-5 lapis.

Sedangkan tahapan untuk desain kolam olak tipe MDO : tahap (1) sampai (6) dan (8) sama seperti diatas, sedangkan untuk tahap (7) adalah :Hitung parameter energi berdasarkan persamaan : (q/(g.z^3)^0.5)Dengan menggunakan grafik MDO (seperti tercantum di bawah) didapat harga Ds dari harga perbandingan Ds/D2, dimana : Ds = elevasi mercu – elevasi kolam olak; D2 = tinggi muka air hilir bendung.Dengan menggunakan grafik MDO diperoleh panjang kolam olak L dari perbandingan L/Ds.

PANJANG KOLAM OLAK MENURUT PENELITIAN UGM

Perhitungan desain hidrolis bendung dengan program excell

KINERJA LANTAI BETON BERTULANG PADA JEMBATAN

RANGKA BAJALANNEKE TRISTANTO, REDRIK IRAWAN

PUSLITBANG JALAN DAN JEMBATAN, BALAI JEMBATANBANDUNG

ABSTRAK

Pada pelaksanaan penggantian lantai jembatan Comal di jalur Pantura Jatengtelah diadakan percobaan dengan 5 tipe lantai beton bertulang dalam satu bentang jembatan, yang dimaksudkan agar dalam waktu monitoring dapat mengungkapkan tipe yang paling tepat dalam kekuatan dan keawetan. Setelah beberapa tahun ternyata bahwa ke 5 tipe menunjukkan kinerja baik dan dibanding dengan lantai jembatan rangka yang lain, jembatan Comal paling mulus.Dalam merencanakan 5 tipe lantai diadakan sambungan konstruksi antara tiap tipe sehingga tidak saling mempengaruhi. Sambungan konstruksi adalah salah satu cara untuk mencegah terjadinya kerusakan lantai akibat beban radiasi matahari yaitu muai susut sepanjang masa. Dengan demikian lantai menerus diatas beberapa tumpuan tidak tertahan dalam gerakan dan tidak terjadi tegangan sekunder. Disimpulkan bahwa sambungan konstruksi adalah cara yang tepat untuk menanggulangi kerusakan dini pada lantai beton bertulang dari jembatan rangka baja.

Kelima tipe yang di-uji coba di lokasi jembatan Comal adalah sebagai berikut :1. Tipe A : non komposit. Pelat beton bertulang yang menumpu pada gelagar-gelagar memanjang dengan tulangan utama dalam arah melintang jembatan (serupa desain lama yang selama ini digunakan)

2. Tipe B : komposit. Pelat tipe A diberikan penghubung geser sepanjang gelagar memanjang (improvisasi tipe A sebagai desain pembanding)

3. Tipe C : pracetak komposit. Pelat tipe B dalam segmen-segmen pracetak yang dicor di tempat dalam hal ini, tetapi dimaksudkan untuk mengganti sebagian lantai yang rusak bila diperlukan (desain pembanding). Terdapat penambahan satu gelagar memanjang diantara gelagar memanjang lama.

4. Tipe D : tanpa gelagar memanjang. Pelat beton yang menumpu pada gelagar melintang dengan menggunakan penghubung geser yang ada,, dengan tulangan utama dalam arah memanjang jembatan (serupa desain lama yang selama ini digunakan)

5. Tipe E : Pelat beton bertulang komposit dengan CSP dengan penghubung geser (improvisasi desain lama yang selama ini digunakan) Kesimpulan adalah bahwa sambungan konstruksi dapat mengatasi efek susut muai beton dan momen sekunder akibat tumpuan pegas setiap titik simpul jembatan rangka baja.

1. PENDAHULUAN

Bahan beton mempunyai sumber material yang cukup memadai di Indonesia. Dengan demikian beton perlu dimanfaatkan se-optimal mungkin sebagai bahan struktur. Jembatan rangka baja dengan lantai beton bertulang mengalami banyak permasalahan karena penyebab kerusakan lantai tidak terungkap secara jelas untuk ditanggulangi secara tuntas. Perkerasan kaku menggunakan sambungan konstruksi setiap 5m dengan tulangan minimal. Lantai beton pada jembatan rangka mempunyai tulangan struktural sehingga jarak sambungan konstruksi dapat dibuat lebih jauh misalnya pada jarak 25m, atau di tengah bentang untuk jembatan rangka 50m. Mengingat banyak kerusakan lantai beton terjadi pada bentang 50m dan tidak pada bentang 30m, maka perlu diadakan sambungan konstruksi pada lantai jembatan rangka dengan bentang 50m dan lebih. Jembatan Krasak yang merupakan jembatan CH terpanjang (80m dan 120m), tidak mengalami kerusakan lantai, karena pengecoran lantai dibuat bertahap dan berhenti di setiap gelagar melintang. Sambungan pengecoran lantai beton di tiap gelagar melintang atau cara ’papan catur’ adalah anjuran dari fabrikator CH. Lantai beton yang telah berhasil dengan baik perlu dipantau dan dipertimbangkan secara teknis. Pengalaman merupakan guru terbaik adalah pepatah yang ampuh.

2. KERANGKA MODEL SKALA PENUH

Dalam desain kondisi aktual, pembanding dan improvisasi untuk uji-coba percontohan di Jembatan Comal telah digunakan tabel momen lentur lantai dari Japan Road Association dengan tegangan baja tulangan 140 MPa yang tidak tergantung pada mutu yang lebih tinggi. Hal ini ’standard practice’ di Jepang karena kerusakan pada lantai lebih cepat terjadi dibanding kerusakan gelagar. Cara JRA juga memberikan jumlah tulangan susut diatas 20% terhadap tulangan utama untuk memikul beban susut-muai dalam pelat beton. Pembetonan pada pengecoran lantai Jembatan Comal telah menggunakan agregat terbesar 20 mm dan kekuatan beton fc’ 30 MPa. Mutu beton fc’ 30 MPa juga berlaku untuk pembuatan ’batu selimut’, agar struktur lantai tidak mengalami infiltrasi lewat batu selimut yang kurang baik mutunya. Mutu baja tulangan 400 MPa (batas leleh), tebal selimut beton 35mm, mutu penghubung geser baja 240 MPa (batas leleh), tebal aspal di tepi 5cm dengan kelandaian 2% arah melintang.Bila lantai beton dibuat tanpa lapis aus/perkerasan aspal, selimut beton harus minimal 45mm di tepi atas lantai. Pembuatan uji-coba 5 tipe lantai mewakili kondisi aktual dan juga merupakan perbaikan atau improvisasi kondisi aktual. Tipe lantai dijelaskan lebih mendalam sebagai berikut (Gambar terlampir) :

Tipe A : non komposit (serupa kondisi aktual) Pelat beton bertulang menumpu pada gelagar-gelagar memanjang dengan tulangan utama diam.16mm-100mm dalam arah melintang jembatan yang diperhitungkan dengan rumus momen lentur untuk momen positif lapangan dan momen negatif diatas tumpuan sebagai berikut : 80% (0,12 L + 0,07) P , dimana L adalah jarak antara gelagar memanjang 1,65m , P adalah beban roda kendaraan termasuk faktor beban dinamis 1,3 menjadi 130 kN, dan 80% adalah keadaan statis lantai yang menumpu pada beberapa gelagar memanjang. Tulangan pembagi diam.16mm-150mm dalam arah memanjang jembatan yang biasanya diambil sebesar 20 % terhadap tulangan utama, dalam contoh kasus ini diperhitungkan dengan rumus : 80% (0,10L + 0,04) P. Momen lentur akibat beban mati lantai dan lapis perkerasan aspal diperhitungkan untuk momen positif dan negatif sebesar 1/10 x w x L2, dimana w adalah beban mati per meter. Perlu dicatat bahwa tulangan pembagi diperhitungkan berdasarkan momen beban hidup saja.

Tipe B : komposit (tipe A dibuat dengan penghubung geser) Improvisasi tipe A yang menjadi komposit dibuat berdasarkan argumentasi bahwa tanpa penghubung geser, lantai melentur dalam bentang terbesar yaitu jarak antara gelagar melintang sebesar 5m, sehingga tulangan utama berada dalam arah memanjang jembatan. Dengan diberikannya penghubung geser, lantai harus melentur dalam arah bentang terpendek yaitu arah melintang sesuai arah tulangan utama menurut tipe A. Berarti arah tulangan utama dalam tipe A tidak benar !

Tipe C : pracetak komposit (tipe B dibuat segmental) Penambahan 4 gelagar memanjang diantara 5 gelagar yang telah ada dalam kasus ini diperlukan agar lebar jembatan terbagi dalam tiga segmen dimanapanjang kantilever sebesar ½ jarak antara gelagar memanjang lama yaitu ½ x 1,65m. Dengan demikian tulangan dapat dipertahankan sama dengan tipe A dan tipe B.

Tipe D : tanpa gelagar memanjang (serupa kondisi aktual) Pelat beton yang menumpu pada gelagar melintang dengan menggunakan penghubung geser yang ada, diperhitungkan dengan tulangan utama dalam arah memanjang jembatan sesuai rumus momen lentur positif di lapangan dan negative diatas tumpuan sebagai berikut : 80% (0,22L +0,08 )P dimana L adalah 5m dan P 130 kN. Tulangan pembagi diperhitungkan dengan rumus ( 0,06 L + 0,06) P dalam arah melintang jembatan. Momen lentur akibat beban mati diperhitungkan dengan rumus 1/10 x w x L2, seperti dalam tipe A dengan L = 5m dalam hal ini.

Tipe E : CSP komposit di-kelem di gelagar memanjang (serupa kondisi aktual) Pelat beton bertulang komposit dengan CSP di-improvisasi dengan penghubung geser dan tulangan struktural untuk menahan momen negatif diatas tumpuan. Tulangan negatif diperhitungkan serupa dengan tipe A yaitu diam 16mm-100mm untuk tulangan utama arah melintang jembatan dan diam.16-150mm untuk tulangan pembagi arah memanjang jembatan. Penghubung geser diam 16mm- 400mm dibuat dengan bentuk V dan tulangan momen negatif dipasang diatasnya.

3. PEMBAHASAN DAN EVALUASI

Desain percontohan di Jembatan Comal pernah didiskusikan dengan expert JICA, yang menilai bahwa tipe pracetak dan tipe CSP adalah tipe yang baik sekali – Pustaka 1. Didalam melaksanakan 5 tipe pada satu bentang jembatan diperlukan sambungan konstruksi, dalam hal ini dibuat tulangan silang berupasendi semu.Dari pengamatan lapangan dalam rangka updating data jembatan di Pantura telah diperoleh laporan hasil yang baik untuk ke-5 tipe dalam model ini. Sebenarnya ingin dibuktikan tipe yang paling baik, tetapi dengan adanya sambungan konstruksi maka semua tipe menjadi sama baik. Sambungan konstruksi bermanfaat untuk menghilangkan pengaruh dari beban tidak terhitung yaitu :

1. Muai susut dalam lantai menerus tertahan oleh tumpuan lantai pada pergerakan, sehingga timbul momen sekunder, dimana tulangan susut / pembagi sebesar 20 % tulangan utama tidak memadai untuk memikul beban tambahan tersebut.

2. Jembatan rangka baja adalah struktur fleksibel, dan terjadi penurunan/defleksi pada tiap titik simpul yang berupa perletakan pegas. Asumsi perhitungan selama ini adalah perletakan tetap. Momen sekunder tidak pernah diperhitungkan, sehingga diperlukan pembatasan jumlah

perletakan pegas, dengan membuat satu atau lebih sambungan konstruksi dalam satu bentangan jembatan rangka.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari pembahasan dan evaluasi dapat diambil kesimpulan dan saran sebagai berikut :

1. Lantai pada jembatan rangka baja adalah serupa dengan perkerasan kaku diatas tanah yang berupa pondasi pegas. Perkerasan kaku hanya diberi penulangan susut dan lentur praktis, dan jarak sambungan dalam hal ini 5m. Pada lantai jembatan terdapat jumlah tulangan 2-3 % sehingga jarak sambungan dapat dibuat jauh lebih besar.

2. Dari beberapa pengamatan diperoleh data bahwa lantai jembatan rangka dengan bentang 50 paling banyak mengalami kerusakan dini, disbanding bentang rangka 30m. Sambungan pengecoran di setiap titik simpul adalah salah satu cara yang ampuh, Sambungan konstruksi berupa sendi palsu pada jarak 30m maksimum adalah suatu cara alternatif.

DAFTAR PUSTAKA

1. Suggestion for the floor slab test on actual bridge, December 8th 1999, Hirofumi Uemura, JICA short term expert for Bina Marga2. Specification for Bridges, Japanese Road Association

PENYEBAB LANTAI JEMBATAN RANGKA BAJA CEPAT RUSAK

MENGAPA LANTAI JEMBATAN RANGKA BAJA

CEPAT RUSAK????

Ir. Lanny Hidayat, MSi

Abstrak

Jumlah jembatan rangka baja pada saat ini merupakan salah satu jenis jembatan yang terbanyak di Indonesia. Sebagian besar terletak pada jalan nasional, terutama pada ruas jalan diluar pulau Jawa. Seringkali kerusakan jembatan mencari “kambing hitam” atau siapa yang dapat dipersalahkan, walaupun tidak terlepas dari kesalahan pada saat pelaksanaan pemasangan rangka baja dan lantai betonnya. Persoalan atau kerusakan yang terjadi pada jenis rangka baja, menjadi salah satu alasan untuk tidak menggunakan rangka baja atau

mengganti jembatan rangka baja yang sudah rusak dengan jenis jembatan lain. Mungkin sudah banyak penelitian atau tulisan yang mencari penyebab permasalahan ini, tetapi masalah ini ternyata belum juga dapat diselesaikan. Sehingga masyarakat bertanya “Mengapa lantai beton pada jembatan rangka baja koq cepat rusak??”

Apabila kita cermati permasalahan kerusakan pada jembatan jenis rangka baja ini, dapat dikatakan bukan pada tahap perencanaan atau fabrikasinya tetapi lebih cenderung pada proses pelaksanaannya, yang disebabkan kekurangtahuan pelaksana tentang sifat sambungan dan beton yang harus dilaksanakan. Pada makalah ini akan dibahas dampak dan akibat dari kekurangpahaman pelaksana terhadap desain dan sifat sambungan pada rangka baja, karena hal ini sangat berkaitan erat dengan kerusakan struktur rangka baja (terjadinya lendutan, getaran yang berlebihan) sehingga menimbulkan kekhawatiran pada masyarakat dan menjadi tidak layan, selain itu akan dibahas juga permasalahan mengapa kerusakan pada lantai beton jembatan rangka baja sangat umum terjadi, yang pastinya sangat berkaitan dengan cara pelaksanaan dan pengecoran beton, curing dan lain sebagainya serta penyelesaian masalahnya.

Diharapkan makalah ini dapat membantu untuk mencari penyebab dan menyelesaikan persoalan pelaksanaan rangka baja yang sesuai dengan mutu dan tidak terjadi kembali kerusakan seperti pada masa yang lalu.

1. PENDAHULUAN

Jembatan yang merupakan prasarana transportasi yang sangat penting, seringkali menjadi masalah yang mengganggu kelancaran lalu lintas kendaraan. Permasalahan yang sering terjadi secara umum terletak pada kerusakan lantai jembatan, yang menimbulkan ketidak nyamanan pengguna jalan dan bahkan dapat menjadi salah satu sebab terjadinya kecelakaan.

Jumlah jembatan yang tercatat pada tahun 2003 sekitar 32.000 buah yang terletak pada jalan nasional dan propinsi atau sepanjang 522.500 meter. Jumlah tersebut belum termasuk jembatan yang berada pada jalan kabupaten dan kota dan jalan-jalan lainnya, yang dapat dipastikan mencapai jumlah yang berlipat dibanding jumlah jembatan pada jalan nasional dan propinsi. Dari jumlah yang tercatat tersebut jembatan rangka baja mempunyai

jumlah yang cukup signifikan sekitar 3000 buah jembatan atau sepanjang 185.000 meter. Apabila dari jumlah jembatan rangka baja tersebut mempunyai nilai kondisi 3, yang pada umumnya kerusakan terletak pada lantai jembatan, sebanyak 50%, maka, betapa banyaknya jembatan di Indonesia ini yang mengganggu kelancaran lalu lintas. Oleh sebab itu, dalam makalah ini akan dibahas mengapa hal tersebut dapat terjadi.

2. KONDISI JEMBATAN RANGKA BAJA SAAT INI

Nilai kondisi jembatan rangka baja terpasang secara umum dapat dikatakan baik, walau, dari data dapat disebutkan bahwa jumlah jembatan rangka baja dengan nilai kondisi ≥ 3 yaitu jembatan yang memerlukan perbaikan dan harus dipantau dengan intensif karena sudah mengganggu kelancaran lalu lintas). Jumlah jembatan rangka baja dengan lantai jembatan mempunyai nilai kondisi ≥ 3 sebanyak 376 buah jembatan yang tersebar pada seluruh propinsi dan sekitar 598 bentangan jembatan atau sekitar 20.350 meter panjang jembatan.

Nilai kerusakan lantai tersebut apabila dibandingkan dengan jumlah rangka baja mencapai 12% terhadap panjang jembatan atau 14% terhadap jumlah jembatan. Hal tersebut sudah merupakan nilai yang cukup kritis terhadap kelancaran lalu lintas dan kenyamanan pengguna jalan. Kerusakan tersebut terjadi pada ruas jalan nasional dan propinsi yang sangat penting artinya bagi kelancaran perekonomian negara. Jumlah yang cukup besar tersebut belum termasuk yang berada pada ruas jalan kabupaten dan kota.

Apabila jumlah jembatan yang mengalami kerusakan tersebut ditambah dengan nilai kerusakan lantai jembatan sama dengan 2 atau kondisi lantai jembatan yang memerlukan pemeliharaan berkala atau perbaikan ringan, maka jumlah kerusakan lantai jembatan rangka baja mencapai 40.520 meter atau 726 buah jembatan. Angka tersebut mencapai 2 x lipat atau 25% terhadap panjang total jembatan. Sehingga timbul pertanyaan mengapa kondisi lantai jembatan rangka baja tersebut mengalami kerusakan sedemikian parahnya. Untuk itu perlu dicari penyebabnya.

3. PERMASALAHAN KERUSAKAN

Permasalahan kerusakan lantai jembatan rangka baja yang menggunakan bahan beton merupakan salah satu kerusakan yang langsung terlihat oleh pengguna jalan yaitu masyarakat. Dengan melihat jumlah kerusakan lantai jembatan yang rusak dengan nilai kondisi > 2, sebanyak 25 % dari jumlah panjang jembatan, maka sangat ironis, begitu tidak nyamannya pengguna jalan dalam melewati ruas-ruas jalan nasional dan propinsi ini. Berikut akan dibahas secara umum mengenai penyebab-penyebab kerusakan yang mungkin menjadi pemicu kerusakan lantai beton jembatan.

3.1. PERENCANAAN vs PELAKSANAAN

Perencanaan suatu jembatan secara umum dapat dikatakan selalu mengikuti peraturan, pedoman atau manual yang tersedia, dan dapat dengan mudah di periksa kebenarannya. Tetapi apabila perencanaan tersebut sudah menjadi acuan dalam pelaksanaan, maka banyak hal yang tidak tertulis atau tergambar dengan jelas, apa yang harus dilakukan oleh pelaksana di lapangan. Hal ini sering menimbulkan kesalahan Pelaksana dalam menawar

pekerjaan (memang tidak semua Pelaksana demikian), karena kurangnya informasi penting yang harus diperhatikan oleh seorang

Pelaksana. Jenis sambungan pada rangka baja dihitung berdasarkan slip critical friction type atau baut geser dengan mempertimbangkan kondisi kritis baut tersebut. Lapangan atau pengawas sering kurang mengerti apa yang dimaksud dengan jenis sambungan seperti itu, dan bagaimana penerapannya di lapangan. Di lapangan, penyambungan baut yang mempunyai jenis perhitungan seperti itu, permukaan pelat yang akan disambung harus dibersihkan dan dikasarkan tanpa merusak lapisan pelindungnya, baru kemudian baut dipasang dan dikencangkan. Kondisi dilapangan, apapun kondisi pelat baja atau profil baja yang akan dipasang, .ya dipasang saja. Baik kotor maupun bersih, dikasarkan atau tidak, tidak pernah menjadi suatu permasalahan. Tetapi apabila kondisi ini diijinkan di lapangan, maka akan terjadi lawan lendut (camber) pada jembatan rangka baja yang tidak tercapai.

Besaran camber yang tidak tercapai, akan mengakibatkan lendutan atau getaran dan goyangan yang berlebihan pada rangka baja, yang kemudian akan menimbulkan kerusakan pada lantai beton jembatan rangka baja, yang akan terlihat secara langsung oleh pengguna jalan.

Jadi disini ada suatu gap atau kesenjangan antara perencanaan dan pelaksanaan, kurangnya komunikasi antara pengawas dan pelaksana, karena kekurang tahuan atau kekurang pahaman tentang manual pemasangan rangka baja yang harus dipelajari dan dipahami sebelum dilakukan pemasangan. Di lapangan, pemasangan atau perakitan rangka baja seringkali di sub kontrakkan, dan pelaksananya juga secara umum bekerja sebagaimana biasanya saja, dan bukan seharusnya.

3.2. CARA PELAKSANAAN DI LAPANGAN

Pelaksanaan rangka baja selain pekerjaan perakitan komponen dengan menggunakan baut, juga masalah pengecoran beton pada lantai jembatan, yang saat ini menjadi topik utama dan menjadi sorotan masyarakat.

Pelaksanaan lantai beton jembatan rangka baja dibantu dengan adanya corrugated steel plate (pelat baja gelombang), sehingga tidak memerlukan perancah yang juga dapat mengakibatkan kerusakan pada beton. Tetapi CSP yang tidak dipasang dan dikencangkan sesuai dengan persyaratannya, juga akan mengakibatkan kerusakan yang fatal terhadap lantai beton jembatan rangka bajanya. Banyak contoh di lapangan yang memperlihatkan kerusakan lantai jembatan yang diawali oleh kekurang kencangan baut pengikat antara CSP dengan gelagar memanjang pada sistem lantai jembatan ranaka baja, yang mengakibatkan kerusakan pada beton lantai jembatan yang parah

Pelaksanaan perakitan atau pemasangan rangka baja memang suatu hal yang umum dan ada sub kontraktor tersendiri yang sering melakukan pemasangan tersebut. Tetapi sebagaimana diuraikan di atas, adanya kekurang pahaman tentang sifat perencanaan baut dengan apa yang seharusnya dilaksanakan di lapangan. Masih terjadi kekurangpahaman tentang beton, yaitu antara beton karakteristik yang digunakan dalam perhitungan dan beton yang harus dihasilkan di lapangan. Pada spesifikasi (Balitbang, tahun 2007) sudah

dijelaskan tentang pengendalian mutu dan hasil yang dicapai untuk suatu beton karakteristik tertentu.

3.3. LANTAI BETON JEMBATAN

Lantai beton pada jembatan rangka baja inilah yang menjadi permasalahan dan menjadi salah satu permasalahan dan mengganggu kelancaran lalu lintas. Pada desain lantai beton jembatan dirancang beton dengan beton karakteristik 30 Mpa, tetapi di lapangan secara umum dapat dikatakan mereka membuat dengan mutu yang lebih rendah terhadap mutu beton yang disyaratkan.

Pada spesifikasi (Balitbang 2007) dijelaskan tentang pengendalian mutu, bahwa apabila suatu struktur didesain dengan beton karakteristik 30 Mpa, maka di lapangan harus dihasilkan beton dengan mutu paling tidak 39 Mpa, karena adanya deviasi akibat masalah pelaksanaan yang mungkin dapat terjadi di lapangan. Penerimaan hasil juga disyaratkan yaitu rata-rata beton dari benda uji yang diambil di lapangan harus sesuai dengan hasil job mix (campuran untuk pelaksanaan), dan tidak boleh ada satupun benda uji mempunyai mutu kurang dari 85% terhadap job mix beton yang sudah disepakati. Apabila terdapat satu benda uji mempunyai mutu beton yang kurang dari 85% tersebut, maka harus dilakukan pengambilan benda uji terhadap beton yang dicor, dengan cara core drill. Benda uji core drill tersebut harus mempunyai rata-rata mutu lebih besar dari 85% job mix dan tidak boleh ada satupun yang mempunyai mutu kurang dari 75% terhadap hasil job mix. Apabila masih terdapat kesalahan lagi, maka dilakukan penelitian ulang dengan menggunakan alat khusus dan adanya pengurangan pembayaran terhadap mutu beton yang dihasilkan tersebut. Apa yang terjadi di lapangan?. Mutu beton yang dihasilkan mempunyai mutu yang kurang dari persyaratan, tetapi tetap diterima dan dibayar sesuai dengan mutu yang tinggi, padahal mereka tidak melaksanakan hal tersebut.

Selain itu, masih banyak persyaratan pengecoran di lapangan yang berkaitan dengan penguapan, suhu udara yang tinggi, yang dapat mengakibatkan keretakan pada tahap awal pengerasan beton. Kemudian masalah waktu setting di lapangan, yang kurang dipahami oleh pelaksana, dimana beton seharusnya sudah tidak boleh dicor karena waktu setting sudah terlampaui, tetapi masih dicorkan juga. Hal ini mengakibatkan terjadinya kleretakan yang cukup parah pada lantai jembatan.

Hal lain yang seringkali mengakibatkan keretakan pada lantai beton adalah masalah curing (perawatan beton). Kapan curing harus mulai dilaksanakan? Permasalahan ini juga merupakan salah satu sumbangan kerusakan lanta beton yang cukup besar, karena tanpa curing yang benar dan tepat waktu serta cukup, maka mutu beton tidak dapat dicapai.

3.4. PERKERASAN ASPAL

Perkerasan aspal sebagai pelindung permukaan beton juga seringkali menyumbangkan faktor menambah parahnya kerusakan lantai beton jembatan. Kerataan dan kerapihan pelaksanaan perkerasan aspal di atas lantai jembatan yang kurang baik, menimbulkan dampak atau kejut yang bertambah sehingga getaran yang terjadi meningkat dan kerusakan

betonpun dapat bertambah parah. Sehingga, walaupun perkerasan aspal di atas permukaan lantai ebton merupakan salah satu pekerjaan yang minor, tetapi tetap akan menyumbang kerusakan yang parah atau memperparah kerusakan keretakan lantai beton jembatan.

3.5. PENGGUNA JALAN

Ternyata juga, pengguna jalan menyumbangkan atau dapat memperparah kerusakan pada lantai beton jembatan, walaupun sumbangannya tidak akan langsung terlihat secara signifikan tanpa adanya kerusakan yang lainnya.

Memang dengan adanya beban berlebih (overload), dapat mengakibatkan retak pada lantai jembatan.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Dengan melihat beberapa penyebab kerusakan lantai beton jembatan akibat:

a. Tidak adanya komunikasi yang baik antara perencana dan

pelaksana/pengawas

b. Sifat pengencang (baut) tidak sesuai antara desain dan

pelaksanaan

c. pengencangan baut yang tidak sesuai dengan persyaratan

d. Camber tidak tercapai

e. Mutu beton dan persyaratannya yang tidak sesuai dengan

spesifikasi

f. Kekasaran permukaan aspal yang kasar yang menambah faktor

dinamis (kejut) pada struktur lantai

g. Pengguna dengan beban berlebih

Maka, perlu adanya penyegaran atau penjelasan dari pembina teknis kepada para pelaksana di lapangan tentang hal-hal penting yang harus diperhatikan dan dilaksanakan di lapangan, dan dilengkapi dengan monitoring dan evaluasi hasil pekerjaannya, yang

berkaitan dengan perakitan, pemasangan, pelaksanaan pengecoran lantai beton agar mutu produk sesuai dengan persyaratan dan tidak lupa bahwa pemeliharaan rutin dan berkala wajib dilaksanakan dengan tepat.