Alternatif Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan bentang 25 meter di Pacitan. Ir Arifin, MT, MMT ABSTRAK

Transkripsi

1 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No Alternatif Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan bentang 25 meter di Pacitan Ir Arifin, MT, MMT ABSTRAK Jembatan Gunungsari direncanakan untuk lalulintas sedang, sehingga direncanakan dengan beban standard Bina Marga 100 % (BM 100) dengan lebar 6 meter dengan trotoar kanan kiri dengan lebar 50 cm, dengan bangunan atas dipilih konstruksi beton prategang postensioning dengan pertimbangan konstruksi tersebut merupakan alternatif yang murah karena tidak membutuhkan perancah saat pembangunannya dan dapat dilaksanakan dalam waktu yang relatif singkat. Jembatan beton prategang yang penerapannya digunakan untuk bangunan atas jembatan ini lebih efisien dan lebih murah dari bangunan atas jembatan beton bertulang type balok T. Kata Kunci : beton pra-tegang, postensioning, balok T 1. PENDAHULUAN Bangunan atas jembatan beton prategang merupakan struktur komposit antara dua bahan yaitu beton dan baja dengan mutu tinggi. Baja yang dipakai disebut tendon, yang dikelompokkan dan membentuk kabel dan sekarang telah dikembangkan banyak sistem dan teknik jembatan beton prategang. Beton prategang pada saat ini telah banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen struktur atau sistem bangunan didapatkan penerapan beton prategang seperti bangunan atas jembatan dan komponen bangunan lainnya. Struktur beton prategang mempunyai banyak keuntungan antara lain : Terhindarnya retak didaerah tarik, penampang struktur lebih kecil atau langsing sebab seluruh luas penampang dipakai secara efektif, beton prategang hampir tidak memerlukan pemeliharaan, lebih tahan lama karena tidak adanya retak-retak, berkurangnya beban mati yang diterima pondasi, dapat mempunyai bentang yang lebih besar dan tinggi penampang konstruksi berkurang. Sehingga struktur beton prategang yang penerapannya digunakan untuk bangunan atas jembatan ini kemungkinan akan lebih efisien dan lebih murah dari bangunan atas jembatan beton bertulang type balok T. Perencanaan jembatan secara garis besar dikelompokkan ke dalam 2 bagian utama yaitu perencanaan bangunan atas dan bangunan bawah. Perhitungan muatan-muatan yang terjadi pada setiap bagian jembatan dihitung berdasarkan Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya (PMUJJR tahun 1986) sebagai berikut : Muatan primer Muatan sekunder Muatan khusus Design bangunan atas dilakukan dengan mendesain plat jembatan dan balok T-nya. Jembatan Gunungsari direncanakan untuk lalulintas sedang, sehingga direncanakan

2 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No dengan beban standard Bina Marga 100 % (BM 100) dengan lebar 6 meter dengan trotoar kanan kiri dengan lebar 50 cm. Bangunan atas dipilih konstruksi beton

3 3 Arifin prategang postensioning dengan pertimbangan konstruksi tersebut merupakan alternatif yang murah karena tidak membutuhkan perancah saat pembangunannya dan dapat dilaksanakan delam waktu yang relatif singkat. Untuk design bangunan bawah dibedakan penggunaan pondasinya atas pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dalam yang dipakai adalah pondasi tiang pancang dimana berdasarkan cara pemindahan beban tiang pancang dapat dibedakan dalam 3 kelompok yaitu: Point bearing pile Friction pile Point bearing dan friction pile Untuk pondasi sumuran dipakai apabila lapisan tanah keras terdapat pada kedalaman 3-5 meter maka untuk membuat pondasi langsung pada lapisan tanah dasar pondasi harus diperbaiki dengan cara pemadatan tanah atau urugan pasir. Pelaksanaan pondasi sumuran tidak dapat dilakukan jika pengeringan air tanah dalam sumuran tidak mampu dilaksanakan dengan pompa air. Kepala jembatan (abutment) berfungsi sebagai : Tumpuan bangunan atas Dinding penahan tanah timbunan Pile cap Perencanaan kepala jembatan memperhitungkan gaya-gaya yang bekerja sebagai berikut: Beban bangunan atas Beban hidup akibat beban lalulintas Berat tanah isian Tekanan tanah aktif Gaya gesekan akibat berat bangunan atas pada tumpuan Gaya rem Gaya akibat aliran air Gaya gempa Perhitungan balok induk dengan mempertimbangkan beban hidup yang bekerja beserta beban matinya. DESAIN JEMBATAN BETON BALOK T SK SNI T pada pasal mengatur mengenai kuat perlu. Momen rencana balok berdaktilitas penuh dihitung berdasarkan ketentuan tersebut serta memperhatikan pembatasan. Mu,b 1.2 MD,b ML,b...(1) Mu,b 1.05 (MD,b ± ML,bR ± ME,b)...(2) Mu,b 0.9 (MD,k ± ML,k)...(3) dengan : Mu,b Mu,b Mu,b Mu,b momen rencana balok. momen pada balok akibat beban mati. momen pada balok akibat beban hidup. momen pada balok akibat beban gempa. SK SNI T mengatur gaya geser rencana balok berdaktilitas penuh. Vu,b 0.7 ( keterangan : M kap M kap' ln ) Vg...(4)

4 4 Arifin Mkap momen nominal aktual ujung komponen dengan memperhitungkan kombinasi momen positif dan negatif. Mkap' momen kapasitas balok di sendi plastis pada bidang muka kolom disebelahnya. Ln bentang bersih balok.

5 Alternative Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan Vc gaya geser balok akibat beban gravitasi. Tetapi : Vu,b > 1.05 (VD,b + VL,b + Keterangan : VD,k VL,k VE,k K 4 VE,b)...(5) K gaya geser pada balok akibat beban mati. gaya geser pada balok akibat beban hidup. gaya geser pada balok akibat beban gempa. faktor jenis struktur. SK SNI T mengatur mengenai geser yang disumbangkan beton untuk komponen struktur non pratekan yang hanya dibebani oleh geser dan lentur. ' Vc ( f c / 6) b w d...(6) Keterangan : fc ' kuat tekan beton. lebar badan balok. bw d jarak dari serat tekan terluar terhadap titik berat dari tulangan tarik longitudinal. SK SNI T mengatur bahwa jumlah tulangan komponen lentur daktilitas penuh tidak boleh kurang 1.4 fy bw d tidak boleh melampaui 7 fy bw d SK SNI T mengatur mengenai spasi maksimal sengkang dari komponen lentur balok berdaktilitas penuh tidak lebih d/4 8 (diameter tulangan longitudinal terkecil) 24 (diameter batang sengkang) 1600 A s, t f y,t A s,l f y,l 200 mm keterangan : As,t fy,t As,t fy,t luas 1 tulangan transversal (sengkang). kuat leleh tulangan sengkang. luas 1 tulangan longitudinal (tulangan pokok). kuat leleh tulangan longitudinal. Pelat Lantai Jembatan SK SNI T mengatur mengenai tebal minimal pelat dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya, tidak boleh kurang dari nilai : h l n (0.8 fy 1500 ) 36 5 ( m (1 dan tidak perlu lebih dari : 1 ))...(7) 5

6 Alternative Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan h l n ( fy ) (8) dalam segala hal tebal minimum pelat tidak boleh kurang dari harga berikut : 6

7 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No a. untuk αm < 2 : 120 mm. b. untuk αm 2 : 90 mm. Keterangan : h tebal pelat. ln panjang dari bentang bersih dalam arah memanjang dari konstruksi dua arah. kuat leleh tulangan lentur pelat. fy β rasio dari bentang bersih dalam arah memanjang terhadap bentang bersih dalam arah lebar / pendek pelat dua arah. SK SNI T mengatur mengenai tulangan minimum dari komponen struktur lentur. ρ (9) fy PELAKSANAAN BETON PRATEGANG Jenis mutu beton yang digunakan adalah sebagai berikut : K 650 Digunakan untuk balok pratekan dengan bentang 20 m dan 35 m K 600 Digunakan untuk tiang pancang K 350 Digunakan untuk pelat-pelat pracetak trotoar, pelat cetak cor setempat, pilar dan abutment K 225 Digunakan untuk tiang-tiang pagar atau konstruksi-konstruksi sekunder lainnya yang tidak mendukung beban berat. Untuk menjaga mutu beton yang dibuat, maka harus ada keterlibatan dari pihak terkait yang menangani pekerjaan Quality Assurance (QA) dan Quality Control (QC) di lapangan Secara umum semua bahan yang dipakai untuk pekerjaan beton harus memenuhi ketentuan yang tercantum pada bagian 2 bab 3 dari PEDOMAN BETON 1988 (SKBI ). Secara urnum persyaratan mengenai campuran beton baik mengenai perencanaan campuran dan pengendalian mutu harus memenuhi ketentuan yang tercantum pada bagian 3 bab 4 dari PEDOMAN BETON 1988 (SKBM ). Secara umum, persyaratan mengenai pelaksanaan pembetonan yang meliputi pengadukan, pengangkutan, penuangan, pengecoran, perawatan, bekisting, penulangan, siar konstruksi, sparing dan lain-lain harus memenuhi ketentuan yang tercantum pada bagian 3 bab 5 dan bab 6 dari PEDOMAN BETON 1988 (SKBI ) Pekerjaan Beton Pracetak meliputi : Persyaratan yang berkenaan dengan pada umumnya harus diperhatikan dalam hal pekerjaan beton pracetak sejauh dapat dilaksanakan. Yang termasuk dalam pekerjaan beton pracetak ini meliputi dan tidak terbatas pada seluruh detail yang ditunjukkan pada gambar kerja, diantaranya : o Balok pratekan pracetak bentang 20 meter dan 35 meter o Pelat bagian bawah o Diafragma Beton pracetak harus selalu dijaga terhadap pengaruh cuaca.

8 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No Sambungan konstruksi diartikan sebagai sambungan pada beton yang diperlukan untuk kenyamanan dalam konstruksi dimana ukuran-ukuran khusus diambil untuk mendapatkan sambungan yang menerus tanpa menimbulkan gerakan. Pekerjaan

9 9 Arifin pengecoran tidak boleh dimulai sebelum metode penempatan (pengecoran), kedudukan dan bentuk dari sambungan konstruksi dan jenjang. Dilatasi diartikan sebagai semua sambungan yang berfungsi untuk menerima gerakan diantara struktur yang berdekatan, perhatian khusus perlu diberikan agar sambungan selalu kedap air. Pekerjaan penulangan meliputi : Penulangan termasuk tulangan datar, anyaman yang dilas dan kawat pengikat untuk beton pra cetak dan beton cor di tempat dan pasangan batu. Jika baja diganti, maka hal ini paling sedikiit harus dari luas penampang yang sama dengan ukuran rencana. Jarak antara batang-batang baja tidak akan diperlebar. Pekerjaan Baja Tulangan, meliputi : Baja tulangan harus merupakan batang baja billet berulir grade U39 dan polos U24 mengikut persyaratan Sll Penulangan anyaman baja harus mengikuti AASHTO M55, dengan diameter minimum 1mm. Baja tulangan yang tidak memenuhi syarat-syarat karena kualitas tidak sesuai dengan spesifikasi dan peraturan lain harus segera dikeluarkan dari lokasi Besi tulangan harus dibengkokkan sesuai BS4466 atau Nl Pembengkokan harus dikerjakan dalam keadaan dingin dengan mesin pembengkok. Pembengkokan kembali batang yang salah dibengkokkan tidak diperbolehkan. Apabila ada bagianbagian tulangan yang membutuhkan pengelasan, harus mengajukan rencana bagian pekerjaan dan metode pengelasan. Pekerjaan Sistem prategang meliputi penyediaan dan pendayagunaan semua tenaga kerja, bahan-bahan, instalasi, konstruksi dan perlengkapan-perlengkapan untuk pekerjaan pra tegangan balok beton pracetak pratekan bentang 35 meter dan bentang 20 meter serta yang berhubungan dengan itu, adalah sistem prategangan; Sistem prategang yang digunakan adalah Bonded Post Tensioning. Sistem pelaksanaan adalah sistem Freyssinet atau sistem lain yang setara. Sistem tersebut harus sesuai dengan ketentuan-ketentuan dari pabrik penghasil prategang. Untuk itu harus pula mengajukan metode pelaksanaan prategangan. Pekerjaan Baja Prategang, meliputi : Post-tensioning tendon yang dipergunakan adalah seven wire stress relieved strand diameter 12.7 mm Grade 270. Low relaxation. Bahan harus memenuhi ketentuan dan syarat-syarat yang tercantum dalam ASTM A416-80, low relaxtion. Baja prategang harus bebas dari kerusakan, gemuk, karat atau bahan lain yang dapat mengurangi lekatan dengan beton. Baja prategang yang menunjukkan adanya lubang-lubang atau mempunyai permukaan yang cacat tidak boleh dipergunakan. Angkur untuk bonded tendon harus mempunyai mutu paling sedikit sama dengan 90 dari tegangan leleh baja yang akan dipergunakan.

10 10 Arifin Angkur yang cacat tidak boleh dipergunakan dan harus disingkirkan dari tempat pekerjaan. Selubung kabel yang dipergunakan untuk bonded tendon harus cukup kuat dan fleksibel untuk dapat mengikuti jalannya kabel dan cukup tahan terhadap:

11 Alternative Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan 11 Pemompaan spesi semen kedalam selubung. Luas penampang dari selubung tersebut minimal dua kali lebih luas dari baja prategang yang dipergunakan. Selubung harus cukup kuat untuk menahan semua gaya yang bekerja selama pelaksanaan. Semen grout yang dipakai harus bersih dan terbuat dari campuran portland cement, air dan grout admixture. Adukan grouting terdiri dari perbandingan campuran semen 1 zak (50kg), air bersih 22,5 liter (W/C0,45) dan grout admixture sebanyak 228 gram setara dengan merek Conbex-100 atau sejenis. Pencampuran dilakukan dengan electrical mixer. Grout yang dipompakan dalam selubung harus memiliki konsistensi clloidal yang seragam dan tekanan yang diberikan tidak boleh lebih dari 7 kg/cm2. W/C ratio dari grout tidak boleh lebih dari 0,45 (dalam berat) Additive yang mengandung chloride atau nitrat tidak boleh dipergunakan. Additive lainnya untuk mereduksi susut dan/atau meningkatkan workability. Pengujian Bahan meliputi : Setiap bahan yang dipergunakan antara lain kabel baja prategang, angkur, selubung kabel dan tain-lain harus disertai sertifikat dari pabrik pembuat yang menunjukkan hasil pengujian yang telah dilakukan dan bahwa kualitas dan sifat-sifatnya tidak menyimpang dari ketentuan dalam ASTM yang bersangkutan. Pemasangan Selubung / Duct meliputi : Selubung dipasang diatas tulangan penyangga yang telah diatur posisinya sepanjang balok sesuai gambar kerja. Pemasangan selubung harus dilaksanakan seteliti mungkin untuk menghindari patahan-patahan. Selubung harus dipasang pada posisi yang tepat sesuai dengan gambar kerja dengan toleransi ketelitian 3 mm. Selubung harus terjamin kedudukannya dan tidak boleh berubah posisi baik terhadap bidang vertical maupun horisontal, pada saat setelah dilakukan pengecoran. Pada sambungan antar selubung kabel digunakan coupler (yaitu selubung kabel dengan diameter lebih besar) dan dilengkapi dengan pipa perekat (seal tape) untuk menghindari masuknya air atau adukan beton kedalam selubung kabel. Pemasangan Kabel Prategang meliputi : Sebelum pengecoran dilaksanakan, kabel prategang dimasukkan ke dalam selubung secara manual. Setelah itu kedudukan/posisi selubung harus diperiksa kembali. Pemasangan Angkur meliputi : Angkur harus terletak sentris dan tegak lurus terhadap kabel prategang. Posisi angkur harus sesuai dgn gambar,dengan toleransi ketelitian 3 mm. Sambungan antara selubung kabel dengan terompet agkur, (anchorage guide) menggunakan pita perekat. Penarikan kabel hanya boleh dilaksanakan setelah beton mencapai kekuatan 90 % dari mutu beton rencana.

12 Alternative Desain dan Biaya Pelaksanaan Jembatan 12 Untuk mengontrol tegangan dan perpanjangan kabel, dilakukan pencatatan pada setiap kenaikan tegangan psi dan hasilnya dibandingkan dengan perhitungan teoritis. Perbedaannya tidak boleh lebih dari 5% Jika gaya-gaya yang disyaratkan sudah tercapai dengan baik maka tendon dapat diangkur. Setelah diangkur dengan baik, maka selanjutnya tegangan pada jack

13 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No diturunkan sedikit demi sedikit secara bertahap sedemikian rupa, sehingga tidak menimbulkan schok pada angkur maupun tendon. Pekerjaan Grouting meliputi : Setelah pemotongan kabel, angkur ditutup dengan adukan semen dan pasir (patching) untuk mencegah keluamya bahan grout dari sela-sela strand dan baji. Pekerjaan grouting dapat dimulai 4 jam setelah patching. Sebelum digrouting, selubung kabel harus dicuci dengan mengalirkan air bersih kedalamnya. dan dengan menggunakan kompresor air yang berkelebihan dikeluarkan hingga kering. Grouting harus diinjeksi dari satu arah secara terus menerus kedalam selu-bung kabel dengan menggunakan electrical grouting pump dengan tekanan maksimum 0.5 N/mm2. Setelah grout keluar pada grout vent (grout outlet, grout inlet dan outlet ditutup). Selubung kabel harus terisi penuh dengan grout secara menyeluruh. Sejak pekerjaan grouting selesai sampai 4 hari kemudian, balok tidak boleh dibebani. 2. DATA DAN METODE Data yang ada meliputi data observasi di lapangan meliputi data untuk: 1. Pembebanan dengan beban primer (beban mati, beban hidup, kejut dan gaya akibat tekanan tanah), sekunder (beban angin, gaya akibat perbedaan suhu, gaya akibat rangka dan susut, gaya rem dan traksi, gaya-gaya akibat gempa bumi, gaya gesekan pada tumpuan-tumpuan bergerak. 2. Bentang jembatan 3. Mutu beton yang dipakai yaitu pratekan K 450 dan Balok T K Mutu baja beton yang dipakai adalah U 24. Tahap selanjutnya direncanakan dengan : Mengumpulkan beban-beban yang ada diatasnya atau merencanakan bangunan atas baik beban mati, berat sendiri, beban hidup, beban sementara dan lain-lain untuk perhitungan selanjutnya. Dari bangunan atas lalu ke bangunan bawah merencanakan: land hoof, abutment, poer dan dasar pondasi tiang pancang. Langkah-langkah solusi permasalahan di atas adalah : Menghitung pembebanan yang terjadi akibat beban primer, sekunder dan khusus Melalukan distribusi pembebanan Menghitung dimensi balok prategang, plat dan tulangannya. Menghitung volume dan biaya dari kedua alternative Membandingkan hasil yang didapat Menarik kesimpulan 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan analisa data dapat diketahui bahwa beberapa tempat yang menggunakan jembatan beton prategang yaitu:

14 Arifin, ( 2004 ) NEUTRON 4, No Jembatan Wilangan II lokai di jalan jurusan Nganjuk Caruban, dengan bentang 2x25 meter Jembatan Sambong lokasi di jalan jurusan Pucang Sewu Semanten Pacitan, dengan bentang 25 meter Jembatan Penak lokasi di jalan jurusan Dengok Pacitan dengan bentang 25 meter

15 15 Arifin Jembatan yang menggunakan balok T adalah : Jembatan Bogo lokasi di jalan jurusan Caruban- Ngawi, dengan bentang 25 meter Jembatan Jelok lokasi di jalan jurusan Kebon Agung Pacitan dengan bentang 25 meter Jembatan Temon Abang lokasi di jalan jurusan Purwantoro Arjosari - Pacitan, dengan bentang 25 meter. Berdasarkan analisa harga dapat diketahui bahwa anggaran untuk jembatang beton prategang dan balok T lebih ekonomis dengan menggunakan beton prategang. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan hasil sebagai berikut : Pada jembatan bentang 25 meter bisa dipakai konstruksi beton prategang atau balok T. Contoh jembatan yang menggunakan bentang prategang adalah jembatan Wilangun II, jembatan Sambong, jembatan Penak. Jembatan yang menggunakan konstruksi balok T adalah jembatan Bago, jembatan Jelok dan jembatan Temon Abang. Harga bangunan atas jembatan prategang bentang 25 meter Rp ,00 dan harga bangunan atas jembatan bentang 25 meter Rp ,00. Jadi memakai beton prategang untuk bentang 25 meter lebih murah dari balok T dengan analisa harga satuan pekerjaan. REFERENSI Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Peraturan Muatan Jembatan dan Jalan Raya 1986, Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, T.Y. LIN NED H. BURNS Desain Struktur Beton Prategang DPUTL (1979) Peraturan Beton Bertulang Indonesia YLPMB, Bandung Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1970 NI 2. Peraturan Muatan Indonesia 1970 NI 18. Peraturan Muatan untuk Jembatan dan Jalan Raya no.12/1970, Direktorat Jenderal Bina Marga. Peraturan Perencanaan Geometrik Jalan Raya No. 13/170, Direktorat Jenderal Bina Marga. Spesifikasi dan Standard Jembatan Pelat Beton untuk Jembatan Jalan Raya No.02/1970, Direktorat Jenderal Bina Marga.