PELAKSANAAN JEMBATAN SEGMENTAL PRECAST BOX GIRDER DENGAN METODE SPAN BY SPAN: PROYEK TOL BOGOR RING ROAD

Transkripsi

1 PELAKSANAAN JEMBATAN SEGMENTAL PRECAST BOX GIRDER DENGAN METODE SPAN BY SPAN: PROYEK TOL BOGOR RING ROAD CONSTRUCTION OF SEGMENTAL PRECAST BOX GIRDER BRIDGE WITH SPAN BY SPAN METHOD: BOGOR RING ROAD TOLL ROAD PROJECT Andra Avioffarbella 1, Iskandar Purba 2, Robby Permata 3, Arvila Delitriana 4, Jodi Firmansjah 5 1,4 PT. Cipta Graha Abadi Design Reviewer 2 PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk. - Kontraktor 3 Universitas Bung Hatta, 5 Institut Teknologi Bandung 1,4 Jl. Tubagus Ismail VI No.14 Bandung/ andra.ffar@gmail.com 2 Jl. D.I. Panjaitan Kav.9 Jakarta 13340/ iskandarprb@yahoo.com 3 Jl. Sumatera Padang/ robby.permata@yahoo.com 5 Jalan Ganesha 10 Bandung/ firmansjah.jodi@yahoo.com ABSTRAK Paper ini menjelaskan aspek teknis pada perencanaan dan konstruksi jembatan menggunakan box girder pracetak dengan metode konstruksi span by span overhead, yang belum pernah digunakan sebelumnya di Indonesia. Studi kasus yang dipelajari adalah Jembatan Tol Bogor Ring Road Seksi IIA. Lokasi jembatan yang berada di atas atau paralel dengan jalan utama, dimana hampir seluruh badan jembatan melalui jalan eksisting yang memberikan persyaratan agar pelaksanaan pekerjaan jembatan tidak boleh mengganggu lalu lintas yang berada di bawahnya untuk waktu yang lama. Metode span by span dipilih untuk mengatasi hal ini. Dengan metode span by span, satu per satu segmen box girder pracetak diangkat dengan menggunakan gantry dan disatukan sehingga menjadi satu kesatuan dek jembatan dengan panjang tertentu, kemudian dek jembatan tersebut dihubungkan dengan kolom jembatan. Metode ini bisa mempercepat masa konstruksi dan meminimalisir gangguan terhadap arus lalu lintas di bawah jembatan. Bentangan optimal yang tidak mengganggu lalu lintas di bawahnya adalah 50 meter, dengan panjang total jembatan meter. Beberapa hal yang penting untuk diperhatikan dalam metode ini adalah beban yang diterima oleh struktur kolom jembatan pada saat konstruksi lebih besar karena alat yang digunakan adalah gantry dengan ukuran besar, selain itu perlu adanya perkuatan tambahan pada struktur box girder. Kata kunci: segmental, pracetak, box girder, span by span, gantry ABSTRACT This paper explains about technical aspects in design and construction of precast box girder bridge with overhead span by span construction method which have not been used in Indonesia. A bridge in Bogor Ring Road Section IIA toll roads was used as the example for case study. The bridge location which is above the main road where the bridge structure is almost parallel to the existing road, gave restriction that the construction should not disrupt traffic underneath for a long period. In order to overcome this challenge, span by span construction method was selected. In span by span method, precast box girder segments were lifted one by one using a huge gantry and then assembled to become a single unit bridge deck with certain length and then connected to the bridge columns. This method can speed up the construction time and 1

2 minimize disruption to traffic flow below the bridge. The optimal span length of the bridge that is not disturbing the traffic below is 50 meter, with the total bridge length of meters. Several important things were noted, such larger load sustained by the bridge columns during construction due to the gantry size, and need for additional reinforcement in the box girder structure. Keyword: segmental, precast, box girder, span by span, gantry 1. PENDAHULUAN 1.1. Berbagai Alternatif Metode Untuk Jembatan Box Girder Pracetak Konstruksi jembatan box girder pracetak dapat dilakukan dengan berbagai macam metode, diantaranya adalah dengan metode balanced cantilever, Incremental Launching Method(ILM), dan metode span by span. Ketiga metode tersebut tentunya berbeda satu dengan lainnya, dimulai dari peralatan yang digunakan, urutan pekerjaan, dan respons struktur yang terjadi selama pelaksanaan dan kondisi akhir. Masing masing metode memiliki keunggulan dan kelemahan yang harus menjadi bahan pertimbangan dalam pemilihan metode pelaksanaan struktur jembatan pada suatu pekerjaan proyek yang akan dibahas lebih lanjut pada bab selanjutnya. Gambar. 1 Ilustrasi metode balaced cantilever 2

3 Gambar. 2 Ilustrasi ILM Gambar. 3 Ilustrasi metode span by span 1.2. Metode Span By Span Metode span by span adalah metode pelaksanaan konstruksi jembatan box girder pracetak, di mana satu bentang jembatan dikerjakan sampai selesai, kemudian 3

4 berlanjut ke bentang berikutnya. Proses tersebut berulang sampai seluruh bentang jembatan tersambung. 2. DESKRIPSI PROYEK 2.1. Lokasi Proyek bogor ring road seksi IIA berlokasi di kota Bogor, kecamatan Tanah Sareal. Jembatan melintas di atas ruas jalan kedung halang kedung badak yang merupakan jalan utama Deskripsi Umum Jembatan Jalan tol Bogor Ring Road seksi IIA menggunakan struktur yang berupa box girder, dengan rincian sebagai berikut: Jalan utama: Tipe jembatan : box girder pracetak dan non-pracetak Lebar jembatan: 10.3 m (tipikal), 10.3 m 12.5 m (pelebaran di tikungan) Jumlah lajur : 2 lajur (box utara), 2 lajur (box selatan) Panjang jembatan : meter Tinggi pier : variabel, 10.3 meter 21.8 meter 4

5 Gambar. 4 Potongan memanjang jembatan Gambar. 5 Potongan memanjang bentang tipikal Gambar. 6 Dimensi box girder 5

6 Gambar. 7 Dimensi pier 2.3. Tantangan Yang Dihadapi Pada Saat Konstruksi Pelaksanaan konstruksi dengan menggunakan metode span by span menghadapi beberapa kendala selama masa konstruksi. Pasokan segmen adalah salah satu tantangan yang harus dihadapi, karena hal ini berpengaruh besar terhadap kesesuaian jadwal pelaksanaan. Kendala lain yang terjadi adalah pengangkutan segmen di lapangan untuk kemudian diangkat oleh gantry. Biasanya segmen yang sudah tersedia di lapangan diantarkan melalui dek jembatan yang sudah jadi, atau dari pangkal jembatan untuk bentang pertama. Namun jika metode tersebut tidak memungkinkan, terpaksa pengakatan segmen dilakukan dari bawah jembatan, di mana prosesnya akan mengganggu lalu lintas di bawahnya. Lalu lintas yang tidak boleh terganggu arusnya adalah di lalu lintas di sepanjang jalan utama yang berada di bawah jembatan. 3. PERBANDINGAN ANTARA METODE SPAN BY SPAN DENGAN ALTERNATIF METODE INSTALASI SEGMEN PRACETAK LAINNYA Perbedaan yang bisa dibandingkan sebagai bahan pertimbangan untuk pemilihan metode pelaksanaan diantaranya adalah dari segi system struktur, waktu pelaksanaan, peralatan yang digunakan, dan biaya. Perbandingan antara metode konstruksi tersebut bisa dilihat pada tabel. Tabel. 1 Perbandingan metode pelaksanaan box girder pracetak Sistem struktur Balanced Cantilever Komponen struktur temporer menjadi permanen, tetapi tidak dibutuhkan seluruhnya pada masa layan ILM Komponen struktur temporer menjadi permanen, tetapi tidak dibutuhkan seluruhnya pada masa layan Span by Span Komponen struktur temporer sesuai dengan kebutuhan pada masa layan 6

7 Waktu instalasi untuk lalu lintas yang padat Window terbatas time Window time tidak terbatas Window time tidak terbatas Peralatan yang digunakan Gantry Launching nose Heavy gantry lifting Perbandingan biaya Tidak perbedaan signifikan ada yang Tidak ada perbedaan yang signifikan Tidak perbedaan signifikan ada yang Perbandingan sistem struktur ketiga metode di atas secara kualitatif dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar. 8 Perbandingann momen span by span saat konstruksi kondisi as built dengan momen Gambar. 9 Perbandingan kondisi as built momen balanced cantilever saat konstruksi dengan momen Gambar. 10 Perbandingann momen ILM dengan momen kondisi as built 3.1. Urutan Pekerjaan Pekerjaan pemasangan segmen dimulai dari penempatan gantry pada pier, setelah posisi gantry berada di posisi yang tepat, barulah pengangkatan box girder bisa dimulai. 7

8 Segmen yang akan dikerjakan Gambar. 11 Persiapan gantry untuk pengangkatan segmen Sebagian besar segmen diantar melalui dek yang sudah selesai dipasang, namun segmen boleh diambil dari bawah(jalan) dengan catatan kondisi lalu lintas memungkinkan. Box girder diangkut dan digantung dengan gantry di posisi terntentu untuk kemudian diatur posisinya. Setelah seluruh box girder untuk satu bentang digantung, satu per satu diturunkan ke elevasi yang sudah ditentukan untuk diatur posisinya, dimulai dari segmen yang posisinya paling dekat dengan pier. Setelah segmen pertama berada pada posisi yang tepat, segmen berikutnya diturunkan dan disambungkan dengan epoxy dan PT bar temporer, kemudian dilanjutkan dengan segmen kedua dan proses tersebut berulang sampai seluruh segmen tersambung. Gambar. 12 Penggantungan box girder Gambar. 13 Posisi PT bar temporer 8

9 bracket PT bar segmen segmen Gambar. 14 Tampak samping posisi PT bar Gambar. 15 Pengaturan posisi box girder Setelah segmen tersambung, tendon mulai dipasang dan wet joint yang menyambungkan segmen dengan kepala pier mulai dicor. Tendon ditarik setelah wet joint mencapai mutu beton yang disyaratkan. Setelah semua tendon permanen ditarik dan beban ditransfer kepada pier, PT bar temporer bisa dilepas dan gantry bisa dipindahkan posisinya untuk mengerjakan bentang selanjutnya. 9

10 Gambar. 16 Layout tendonn permanen tipikal Gambar. 17 Perpindahan gantry ke bentang selanjutnya Siklus pengerjaan untuk satu bentang dengan box girder ganda(utara dan selatan) berlangsung selama sembilan hari jika disertai dengan pengantaran segmen yang konsisten dalam rentang waktu 12 jam. 4. ANALISIS STRUKTUR PADA MASA KONSTRUKSI 4.1. Diagram Momen Pada Dek Saat Masa Konstuksi Gaya momen yang terjadi pada dek akibat beban sendiri struktur pada masa konstruksi bentuknya menyerupai gaya momen pada struktur yang ditumpu di beberapa titik, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar. 10

11 7000 knm knm Gambar. 18 Momen akibat beban mati bentang knm knm Gambar. 19 Momen akibat beban mati bentang knm knm Gambar. 20 Momen akibat beban mati bentang knm knm Gambar. 21 Momen akibat beban mati bentang 4 11

12 Kolokium Jalan dan Jembatan knm knm Gambar. 22 Momen akibat beban mati bentang knm knm Gambar. 23 Momen akibat beban mati bentang knm knm Gambar. 24 Momen akibat beban mati pada kondisi akhir konstruksi 4.2. Deformasi Pada Masa Konstruksi Deformasi yang terjadi pada dek akibat beban sendiri struktur pada masa konstruksi bentuknya menyerupai gaya momen pada struktur yang ditumpu di beberapa titik, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar. 12

13 Kolokium Jalan dan Jembatan mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm 60 mm Gambar. 25 Deformasi akibat beban mati bentang 1 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 26 Deformasi akibat beban mati bentang 2 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 27 Deformasi akibat beban mati bentang 3 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 28 Deformasi akibat beban mati bentang 4 13

14 Kolokium Jalan dan Jembatan mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 29 Deformasi akibat beban mati bentang 5 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 30 Deformasi akibat beban mati bentang 6 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm Gambar. 31 Deformasi akibat beban mati pada kondisi akhir konstruksi 4.3. Gaya Dalam Pada Pier Struktur pier menerima beban tambahan selama masa konstruksi akibat adanya gantry yang berdiri di atasnya. Selama masa konstruksi, posisi gantry tidak selalu berada di tengah pier, tetapi berada di posisi segmen yang dikerjakan, akibatnya adalah terjadi gaya momen tambahan akibat adanya eksentrisitas terhadap as pier. 14

15 Kolokium Jalan dan Jembatan 2014 Gambar. 32 Posisi gantry pada kondisi di tengah pier Gambar. 33 Posisi gantry pada saat pengangkatan dan pemasangan segmen Gaya aksial yang terjadi akibat beban mati ditambah dengan gantry besarnya lebih besar dari gaya aksial pada kondisi servis Perkuatan Pada Stuktur Saat Konstruksi Pelaksanaan konstruksi jembatan dengan menggunakan gantry try ukuran besar memiliki beberapa kelemahan, kelemahan, antara lain adalah gaya tambahan yang bekerja pada pier yang relatif lebih besar daripada beban hidup. hidup Beban gantry tersebut dipikul oleh pier dan disalurkan ke pondasi, maka dari itu gaya tambahan akibat gantry perlu dimasukkan ke dalam perhitungan pondasi. Selain itu, beban eksentris akibat posisi gantry pada a saat memasang segmen akan menimbulkan momen yang cukup besar pada pier dan pondasi. Perkuatan sementara adalah salah satu solusi untuk mengatasi beban yang terjadi akibat gantry,, contohnya adalah memasang perancah di bawah pierhead untuk menahan beban tersebut, rsebut, sehingga gaya dan deformasi yang terjadi pada pierhead dan pier berkurang. 15

16 Kolokium Jalan dan Jembatan 2014 Gambar. 34 Perkuatan pada pierhead akibat beban gantry yang tidak seimbang Selain perkuatan akibat beban gantry, ada juga perkuatan pada box girder akibat dari pemasangan emasangan temporary PT bar. Temporary PT bar hanya diperlukan pada saat penyambungan segmen, maka dari itu PT bar dipasang di luar segmen dengan menggunakan bracket baja yang ditanam pada pelat box girder. Perkuatan pada box dipasang di sekitar lubang yang dibuat untuk dipasangi bracket baja. 5. 1) 2) 3) 4) 5) 6) KESIMPULAN DAN SARAN Pemillihan metode konstruksi jembatan segmental pracetak sangat tergantung dari kondisi lapangan dan tipe struktur. struktur. Tiap metode memiliki keunggulan dan kekurangan masing masing. Pada proyek Tol Bogor Ring Road seksi IIA, pemilihan metode span by span cukup efektif, mengingat window time yang sangat sempit, terkait dengan kondisi lalu lintas di bawah jembatan. Pekerjaan jembatan dengan metode span by span memerlukan gantry berukuran besar. Salah satu kekurangan dari penggunaan alat ini adalah beban tambahan yang cukup besar yang terjadi pada pierhead dan pier. Perkuatan tambahan selama konstruksi diperlukan ketika ketika struktur tidak cukup kuat menahan gaya temporer yang terjadi pada struktur. Jika desain struktur sudah mempertimbangkan gaya tambahan yang terjadi selama masa konstruksi, kebutuhan perkuatan tambahan menjadi minim. Gaya momen akibat berat sendiri struktur struktur pada saat konstruksi dan kondisi akhir memiliki pola yang sama, walaupun dengan besaran yang berbeda. Hal ini membuat layout tendon prategang menjadi lebih efisien jika dibandingkan dengan metode pelaksanaan lainnya. Perlu adanya pertimbangan mengenai ketersediaan k etersediaan lahan untuk penyimpanan box girder di lapangan. Tujuannya adalah untuk menghindari penumpukan box girder pracetak, dan kemudahan pemasokan segmen ke lokasi pekerjaan. 16

17 Kolokium Jalan dan Jembatan 2014 DAFTAR PUSTAKA Podolny, Walter, Jr., dan Jean M. Muller, Construction and Design of Prestressed Concrete Segmental Bridges. New York: Wiley. PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk Span by Span Erection Method. Onsite. PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk. PT. Cipta Graha Abadi, Design Report A1 P6. Bandung. PT. Cipta Graha Abadi. PT. Cipta Graha Abadi, Design Report P6 P12. Bandung. PT. Cipta Graha Abadi. PT. Cipta Graha Abadi, Design Report P12 P18. Bandung. PT. Cipta Graha Abadi. PT. Cipta Graha Abadi, Design Report P18 P25. Bandung. PT. Cipta Graha Abadi. 17