KERUSAKAN BAJA DAN PENANGANAN Bimbingan Preservasi Jembatan DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA KEMENTERIANPEKERJAAN UMUM
Pendahuluan Jembatan bajamenjadi pilihan dikarenakan beratnya yang ringan, konstruksi yang relatif cepat serta keseragaman mutu yang relatif sama untuk seluruh wilayah. Jembatan baja memiliki beberapa catatan antara lain 1. Penurunan mutu dari cat dan galvanisasi 2. Karat 3. Kerusakan pada bagian-bagian baja 4. Ikatan/sambungan yang longgar 5. Keretakan 6. Sambungan dan kompositas lantai-gelagar Ref : XII - 18 Kerusakan Baja 2
Elemen yang Harus Diperhatikan pada Pekerjaan Jembatan Baja Kerusakan Baja 3
Kerusakan 301 -Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Penurunan mutu lapisan pelindung: o Umur o Lingkungan yang memungkinkan terjadinya karat o Lapuk o Kecelakaan o Penanganan yang buruk pada waktu awal. o Kekerasan/tangan jahil Kerusakan Baja 4
Kerusakan 301 -Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Penanganan lapisan pelindung baja akan sangat tergantung pada: o Besarnya masalah o Lingkungan o Tersedianya sumber-sumber produksi lapisan pelindung o Jenis lapisan pelindung yang sudah ada Kerusakan Baja 5
Kerusakan 301 -Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Kerusakan Baja 6
Kerusakan 301 - Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Metode Penyiapan Permukaan Pertama-tama harus dilakukan pembersihan dengan cara mencuci dan menyikat menggunakan salah satu dari yang diuraikan berikut ini : 1. Sikat kawat yang dapat berputar secara mekanis 2. Alat penembak pneumatik runcing 3. Pembersihan dengan teknik pemanasan api 4. Pembersihan dengan sikat kombinasi dengan semprotan - di lapangan 5. Pembersihan dengan sikat kombinasi dengan semprotan - di bengkel Sistem Pengaplikasian Cat Cat dapat diaplikasikan dengan menggunakan: 1. Kuas digunakan untuk pekerjaan pemeliharaan rutin 2. Penyemprotan udara - untuk pekerjaan menengah 3. Penyemprotan dengan hampa udara - baik digunakan untuk pekerjaan besar dimana bidang datar yang akan dicat berupa permukaan yang cukup luas (contoh - Jembatan Gelagar Baja Jepang) Kerusakan Baja 7
Kerusakan 301 - Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Sistem Pengecatan Untuk lingkungan yang normal: 1. Lapisan ke 1 : 40 mikron, cat dasar alkyd sinc chromate 2. Lapisan ke 2 : 40 mikron, lapisan dasar alkyd 3. Lapisan ke 3 : 35 mikron, lapisan enamel alkyd 4. Lapisan ke 4 : 35 mikron, lapisan enamel alkyd Ketebalan lapisan cat kering akhir minimum 150 mikron Untuk lingkungan yang agresif, seperti pada daerah lingkungan berair asin maka sistem pengecatan jenis lain yang harus dipakai. Disarankan agar lapisan dasar epoxy mempunyai ketebalan minimum 150 mikron pada permukaan baja yang sudah dibersihkan sebagaimana diuraikan diatas dan satu atau dua lapisan chlorinated rubber masingmasing dengan ketebalan 100 mikron dan 125 mikron untuk pemakaian pada lingkungan berair asin. Kerusakan Baja 8
Kerusakan 301 - Penurunan Mutu dari Cat dan/atau Galvanis Daya tahan sistem lapisan pelindung baja: Permukaan yang digalvanis dengan hot-dipped dapat bertahan sekitar 15-20 tahun Permukaan yang dicat (dipabrik) dapat bertahan sekitar 10-15 tahun Permukaan yang dicat (di lapangan) bertahan sekitar 10 tahun. Pengecatan ulang biasanya paling lama adalah sekitar 7-10 tahun (tetapi yang paling baik adalah antara 5-7 tahun), dan hal ini disarankan bagi jembatanjembatan rangka baja yang dipasang di Indonesia. Siklus waktu tersebut mungkin harus dikurangi apabila jembatan tersebut berada pada daerah pantai. Kerusakan Baja 9
Kerusakan 302 - Karat Tempat-tempat yang harus diperiksa untuk karat: o sudut-sudut o tumpukan sampah, kotoran, tanah dan lain-lain dapat mengumpulkan dan menjebak kelembaban o pada daerah yang diberi pelumas (gemuk) seperti pada perletakan geser, rocker atau perletakan rol o pada kabel dan kabel-kabel angker pada jembatan gantung o sambungan Ref : XII - 9 Kerusakan Baja 10
Kerusakan 302 - Karat Kerusakan Baja 11
Kerusakan 302 - Karat Titik-titik dimana umumnya terjadi karat pada Jembatan Gelagar Baja Kerusakan Baja 12
Kerusakan 302 - Karat Kerusakan Baja 13
Penampang Beresiko Terjadi Karat Best Practice Kerusakan Baja 14
Penanganan Kerusakan 302 - Karat Cara Penanganan Bersihkan secara menyeluruh semua permukaan yang berkarat untuk menentukan luas penampang yang rusak/hilang dari komponen jembatan. Jika luas kerusakan kurang dari 15% maka bagian tersebut harus dibersihkan seluruhnya dan dicat sebagaimana diuraikan pada kerusakan 301. Jika luas kerusakan melebihi 15% maka diperlukan pemeriksaan khusus untuk menentukan dengan tepat strategi pemeliharaan. Cara berikut ini dapat diikuti : A. Pembentukan Kembali B. Perkuatan Bagian Yang Lemah C. Penggantian. Kerusakan Baja 15
Penanganan Kerusakan 302 - Karat A. Pembentukan Kembali o Jika daerah cakupannya kecil (kurang dari 200 mm panjangnya) maka kerusakan tersebut dapat diperbaiki dengan mengembalikan pada bentuk semula dengan teknik pengelasan yang sesuai. B. Perkuatan Bagian Yang Lemah o o menambahkan pelat baja atau menambah gelagar tambahan untuk dapat memikul beban. Harus diperhatikan dengan adanya penambahan pelat atau gelagar benar-benar pada tempat yang sesuai dan benar-benar dapat memikul beban serta tidak melemahkan bagian yang aslinya, misalnya mombor lubang baut tambahan untuk sambungan. Kerusakan Baja 16
Penanganan Kerusakan 302 - Karat C. Penggantian o o o Penggantian bagian yang rusak harus mengembalikan bagian tersebut pada kapasitas beban rencana semula. Harus diperhatikan pada waktu diadakan penggantian, apakah penunjang sementara yang dibuat betul-betul cukup kuat untuk menahan jembatan pada waktu satu Jika daerah cakupannya kecil (kurang dari 200 mm panjangnya) maka kerusakan tersebut dapat diperbaiki dengan mengembalikan pada bentuk semula dengan teknik pengelasan yang sesuai. Kerusakan Baja 17
Kerusakan Baja 18
Kerusakan 303 Perubahan Bentuk Pada Komponen Kerusakan Baja 19
Kerusakan 303 Perubahan Bentuk Pada Komponen Ref : XII - 22 Kerusakan Baja 20
Penanganan Kerusakan 303 Perubahan Bentuk Pada Komponen Kerusakan Baja 21
Kerusakan 304 Retak Kerusakan Baja 22
Kerusakan Baja 23
Kerusakan Baja 24
Kerusakan Baja 25
Kerusakan 304 Retak Retak Fatik pada Flens Baja Kerusakan Baja 26
Kerusakan 304 Retak Retak Fatik pada Sambungan Baja Kerusakan Baja 27
Kerusakan 304 Retak Jembatan Bailey dengan Bagian-bagian yang Umumnya Mengalami Retak Kerusakan Baja 28
Penanganan Kerusakan 304 Retak Beberapa penanganan: Menghilangkan gaya dengan membor suatu lubang pada bagian ujung retak Memperbaiki dengan cara pengelasan Memperbaiki dengan membuat plat penutup Memperkuat atau mengganti Kerusakan Baja 29
Kerusakan 305 Rusak Atau Hilangnya Elemen Baja Cara Penanganan: Jika elemen tersebut Masih diperlukan maka harus diadakan penggantian atau perbaikan. Jika elemen baja tersebut yang pecah/rusak akan diperbaiki, maka teknik perbaikan berikut dapat dipergunakan : 1. Pengelasan, pemasangan baut atau paku keling pada bagian yang baru 2. Perkuatan atau meringankan beban yang dipikul oleh bagian yang pecah/rusak. 3. Penggantian bagian yang rusak. Kerusakan Baja 30
Kerusakan 306 Salah Penempatan Komponen Cara Penanganan: Perkuatan Harus diperhatikan dengan baik teknik pengelasan, pemasangan baut dan paku keling Pengelasan Jika dipasang penambahan cover plate atau pengaku pada elemen maka permukaan yang akan disambungkan harus terlebih dahulu dibersihkan dan dicat. Pengelasan akan memberikan kekuatan dalam hal pemindahan gaya pada bagian tambahan tersebut. Pemasangan baut atau peku keling Lubang baut atau paku keling harus dibor sedemikian rupa dengan tepat dan baut atau paku keling harus pas dengan lubang tersebut sehingga tidak mungkin terjadi pergeseran sebelum bagian yang baru dapat memikul beban. Apabila dipakai baut, maka baut tersebut harus merupakan baut dengan mutu tinggi dan harus dikencangkan dengan tepat. Penggantian Bila diusulkan penggantian elemen baja maka perlu dibuat suatu ketentuan/batasan khusus untuk lalu-lintas yang akan lewat di jembatan dan guna menunjang konstruksi yang ada, sementara bagian yang lama dilepas dan diganti dengan bagian yang baru. Hal ini memerlukan suatu perencanaan khusus. Kerusakan Baja 31
Kerusakan 307 Kabel Jembatan yang Aus Kerusakan Baja 32
Penanganaan Kerusakan 307 Kabel Jembatan yang Aus Cara Penanganan: Laksanakan pemeriksaan khusus untuk menetapkan dengan tepat besarnya kerusakan. Jika kurang dari 5% dari strands yang rusak, jepitlah dengan klem pada kedua sisi kabel tersebut untuk menahan beban. Periksalah agar batang besi cukup panjang sehingga.daerah yang lemah tadi betul-betul tertolong. Jika lebih dari 5% dari strands yang rusak/aus/ mulai lepas dari ikatannya, maka kabel tersebut harus diganti. Kerusakan Baja 33
Kerusakan 308 Sambungan yang Longgar Las Paku Keling Baut Mutu Tinggi Baut tipe tumpu (ada tanda di bagian kepala) Kerusakan Baja 34
Kerusakan 308 Sambungan yang Longgar Kerusakan Baja 35
Penanganan Kerusakan 308 Sambungan yang Longgar Cara Penanganan: Baut atau Paku Keling Bilamana suatu elemen ini longgar, maka hal tersebut harus dikencangkan. Jika elemen tersebut merupakan elemen dengan mutu tinggi maka baut yang longgar tadi harus dibuang dan diganti dengan yang baru. Bilamana sambungan paku keling longgar maka paku keling yang longgar tadi harus diganti dengan yang baru atau dengan baut mutu tinggi. Jika lubang baut atau paku keling menjadi besar diameternya karena adanya pergerakan elemen yang longgar tersebut maka lubang tersebut harus diperbesar sampai adanya ukuran baut atau paku keling yang akan dipakai. Sambungan Las Jika elemen yang longgar tersebut karena las yang pecah, maka ujung bahan yang ada harus dibersihkan, dipersiapkan kembali untuk diadakan pengelasan kembali. Jika kerusakan yang terjadi diperkirakan akan berulang kembali maka disarankan agar dibuat rencana yang khusus untuk hal ini. Kerusakan Baja 36
Perkuatan Elemen Baja INVESTIGASI - Desain tidak memadai - Salah pelaksanaan - Beban berlebih - Korosi - Dimensi berkurang - Lantai hancur PERKUATAN EVALUASI Analisa Kekuatan - Kapasitas struktur - Dapat dilaksanakan - Waktu Metoda - Biaya - Keawetan Material APLIKASI Perkuatan Baja 37
Pendahuluan Metode perkuatan: 1. Bentang diperpendek 2. Dimensi diperbesar 3. Penambahan Member 4. Prategang Eksternal 5. Steel Plate 6. Fibre Reinforced Polymer Perkuatan Baja 38
Memperpendek Bentang Perkuatan Baja 39
Memperpendek Bentang Perkuatan Baja 40
Penambahan Dimensi Perkuatan Baja 41
Penambahan Dimensi Perkuatan Baja 42
Penambahan Dimensi Perkuatan Baja 43
Penambahan Member Perkuatan Baja 44
Prategang Eksternal Perkuatan Baja 45
Prategang Eksternal Tendon eksentris Batang tekan tunggal (king post) Batang tekan ganda (queen post) Tendon poligon Perkuatan Baja Tendon poligon dengan batang tekan 46
Prategang Eksternal Angker Deviator Perkuatan Baja 47
Prategang Eksternal Perkuatan Baja 48
Steel Plate Bonding Pelat baja yang direkatkan ke lantai beton Perkuatan Baja 49
Sekian dan Terimakasih Kerusakan Baja 50