Raya_Dipta: BRIDGE

JENIS JEMBATAN

Pengertian jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak sebidang dan lain-lain.

Jenis jembatan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan konstruksi dan tipe struktur sekarang ini telah mengalami perkembangan pesat sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sampai pada konstruksi yang mutakhir.

Berdasarkan fungsinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut.

1) Jembatan jalan raya (highway bridge),

2) Jembatan jalan kereta api (railway bridge),

3) Jembatan pejalan kaki atau penyeberangan (pedestrian bridge).

Berdasarkan lokasinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut.

1) Jembatan di atas sungai atau danau,

2) Jembatan di atas lembah,

3) Jembatan di atas jalan yang ada (fly over),

4) Jembatan di atas saluran irigasi/drainase (culvert),

5) Jembatan di dermaga (jetty).

Berdasarkan bahan konstruksinya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :

1) Jembatan kayu (log bridge),

2) Jembatan beton (concrete bridge),

3) Jembatan beton prategang (prestressed concrete bridge),

4) Jembatan baja (steel bridge),

5) Jembatan komposit (compossite bridge).

Berdasarkan tipe strukturnya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :

1) Jembatan plat (slab bridge),

2) Jembatan plat berongga (voided slab bridge),

3) Jembatan gelagar (girder bridge),

4) Jembatan rangka (truss bridge),

5) Jembatan pelengkung (arch bridge),

6) Jembatan gantung (suspension bridge),

7) Jembatan kabel (cable stayed bridge),

8) Jembatan cantilever (cantilever bridge)

STRUKTUR JEMBATAN

Secara umum struktur jembatan dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu struktur atas dan struktur bawah.

1) Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll.

Struktur atas jembatan umumnya meliputi :

a) Trotoar :

o Sandaran dan tiang sandaran,

o Peninggian trotoar (Kerb),

o Slab lantai trotoar.

b) Slab lantai kendaraan,

c) Gelagar (Girder),

d) Balok diafragma,

e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang),

f) Tumpuan (Bearing).

2) Struktur Bawah (Substructures)

Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar.

Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi :

a) Pangkal jembatan (Abutment),

o Dinding belakang (Back wall),

o Dinding penahan (Breast wall),

o Dinding sayap (Wing wall),

o Oprit, plat injak (Approach slab)

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

b) Pilar jembatan (Pier),

o Kepala pilar (Pier Head),

o Pilar (Pier), yg berupa dinding, kolom, atau portal,

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

3) Fondasi

Fondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain :

a) Fondasi telapak (spread footing)

b) Fondasi sumuran (caisson)

c) Fondasi tiang (pile foundation)

o Tiang pancang kayu (Log Pile),

o Tiang pancang baja (Steel Pile),

o Tiang pancang beton (Reinforced Concrete Pile),

o Tiang pancang beton prategang pracetak (Precast Prestressed Concrete Pile), spun pile,

o Tiang beton cetak di tempat (Concrete Cast in Place), borepile, franky pile,

o Tiang pancang komposit (Compossite Pile).

KRITERIA PERENCANAAN JEMBATAN

1.Survei dan Investigasi

Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan survei dan investigasi yang meliputi :

1) Survei tata guna lahan,

2) Survei lalu-lintas,

3) Survei topografi,

4) Survei hidrologi,

5) Penyelidikan tanah,

6) Penyelidikan geologi,

7) Survei bahan dan tenaga kerja setempat.

Hasil survei dan investigasi digunakan sebagai dasar untuk membuat rancangan teknis yang menyangkut beberapa hal antara lain :

1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.

2) Ketersediaan material, anggaran dan sumberdaya manusia.

3) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.

4) Pemilihan jenis konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi topografi, struktur tanah, geologi, hidrologi serta kondisi sungai dan perilakunya.

2.Analisis Data

Sebelum membuat rancangan teknis jembatan perlu dilakukan analisis data hasil survei dan investigasi yang meliputi, antara lain :

1) Analisis data lalu-lintas.

Analisis data lalu-lintas digunakan untuk menentukan klas jembatan yang erat hubungannya dengan penentuan lebar jembatan dan beban lalu-lintas yang direncanakan.

2) Analisis data hidrologi.

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit banjir rancangan, kecepatan aliran, dan gerusan (scouring) pada sungai dimana jembatan akan dibangun.

3) Analisis data tanah.

Data hasil pengujian tanah di laboratorium maupun di lapangan yang berupa pengujian sondir, SPT, boring, dsb. digunakan untuk mengetahui parameter tanah dasar hubungannya dengan pemilihan jenis konstruksi fondasi jembatan.

4) Analisis geometri.

Analisis ini dimaksudkan untuk menentukan elevasi jembatan yang erat hubungannya dengan alinemen vertikal dan panjang jalan pendekat (oprit).

3.Pemilihan Lokasi Jembatan

Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan.

Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :

1) Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali.

2) Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing.

3) Pemilihan lokasi jembatan selain harus mempertimbangkan masalah teknis yang menyangkut kondisi tanah dan karakter sungai yang bersangkutan, juga harus mempertimbangkan masalah ekonomis serta keamanan bagi konstruksi dan pemakai jalan.

4.Bahan Konstruksi Jembatan

Dalam memilih jenis bahan konstruksi jembatan secara keseluruhan harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1) Biaya konstruksi,

2) Biaya perawatan,

3) Ketersediaan material,

4) Flexibilitas (konstruksi dapat dikembangkan atau dilaksanakan secara bertahap),

5) Kemudahan pelaksanaan konstruksi,

6) Kemudahan mobilisasi peralatan.

Tabel 1. berikut menyajikan rangkuman jenis konstruksi, bahan konstruksi dan bentang maksimum jembatan standar Bina Marga yang ekonomis dalam keadaan normal yang sering digunakan.

Tabel 1. Bentang maksimum jembatan standar untuk berbagai jenis dan bahan

BAHAN	JENIS	BENTANG MAX.(M)
Beton	Culvert Slab bridge T-Girder, I-Girder	4.00 – 6.00 6.00 – 8.00 6.00 – 25.00
Beton Prategang	PCI-Girder Prestressed Box Girder	15.00-35.00 40.00 – 50.00
Baja	Truss bridge	60.00 – 100.00
Komposit	Compossite bridge	10.00 – 40.00

Contoh jembatan non-standar yang telah dibangun di Indonesia, dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Contoh jembatan non-standar di Indonesia

NAMA JEMBATAN	JENIS JEMBATAN	BENTANG (M)
Jembatan Serayu Kesugihan, Jateng	Prestressed Concrete Cantilever Box Girder	128.00
Jembatan Tonton, Nipah Batam	Balance Cantilever Concrete Box Girder	160.00
Jembatan Kahayan Kalteng	Steel Arch Bridge	150.00
Jembatan Rempang, Galang Batam	Concrete Arch Bridge	245.00
Jembatan Mahakam 2 Kaltim	Suspension Bridge	270.00
Jembatan Batam, Tonton Batam	Cable Stayed Bridge	350.00

Untuk membandingkan kelebihan dan kekurangan masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan yang akan dibangun di suatu daerah, perlu dilakukan evaluasi dengan memberi penilaian pada masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan tersebut seperti contoh yang disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Contoh perbandingan bahan dan jenis konstruksi jembatan

Perbandingan	Beton	Beton prestress	Baja	Komposit
Ketersediaan bhn	4	2	4	2
Fabrikasi	4	2	4	3
Waktu perakitan	4	3	1	2
Tenaga kerja	4	3	4	4
Ancaman korosi	4	3	1	2
Erection	1	2	4	3
Mobilisasi	1	2	4	3
Umur konstruksi	4	4	4	4
Expandable	4	3	1	2
Perawatan	4	3	1	1
Bentang tersedia	2	3	4	3
Perancah	4	3	1	2
Bekisting lantai	2	2	2	2
Kontrol elemen	4	4	2	2
Total nilai	46	39	37	35

Keterangan nilai :

4 = sangat menguntungkan,

3 = menguntungkan,

2 = cukup menguntungkan,

1 = kurang menguntungkan.

PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN

Perencanaan struktur jembatan yang ekonomis dan memenuhi syarat teknis ditinjau dari segi keamanan serta rencana penggunaannya, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk diupayakan. Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain :

1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.

2) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.

3) Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya.

4) Pemilihan jenis struktur dan bahan konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi medan, ketersediaan material dan sumber daya manusia yang ada.

5) Penguasaan tentang teknologi perencanaan, metode pelaksanaan, peralatan, material/ bahan mutlak dibutuhkan dalam perencanaanjembatan.

6) Analisis Struktur yang akurat dengan metode analisis yang tepat agar diperoleh hasil perencanaan jembatan yang optimal.

Metode perencanaan struktur jembatan yang digunakan ada dua macam, yaitu Metode perencanaan ultimit (Load Resistant Factor Design, LRFD) dan Metode perencanaan tegangan ijin (Allowable Stress Design, ASD). Perhitungan struktur atas jembatan umumnya dilakukan dengan metode ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai peraturan yang berlaku. Metode perencanaan tegangan ijin dengan beban kerja umumnya digunakan untuk perhitungan struktur bawah jembatan (fondasi). Untuk tipe jembatan simple girder, perhitungan dapat dilakukan secara manual dengan Excel. Untuk tipe jembatan yang berupa rangka, perhitungan struktur dilakukan dengan komputer berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi pembebanan yg meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan (beban lajur, rem, pedestrian), dan beban pengaruh lingkungan (temperatur, angin, gempa) dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Metode analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic. Program komputer yang digunakan untuk analisis adalah SAP2000. Dalam program tersebut berat sendiri struktur dan massa struktur dihitung secara otomatis.

Dalam blog ini diberikan beberapa contoh perhitungan struktur jembatan beton prategang mulai dari struktur atas yang terdiri dari slab lantai jembatan dan girder prategang (prestressed concrete I girder) sampai struktur bawah yang berupa abutment dan pier tipe dinding termasuk fondasinya. Perhitungan PCI-girder ini digunakan untuk perencanaan struktur Jembatan Srandakan II, Kulon Progo, D.I. Yogyakarta dan Jembatan Tebing Rumbih, Kalsel. Selain itu diberikan juga beberapa contoh perhitungan struktur atas sebagai berikut :

· Prestressed Concrete Box Girder (Gejayan Fly Over, Yogyakarta).

· Concrete I – Girder (Jembatan Ngawen, Gunung Kidul).

· Concrete T – Girder (Jembatan Brantan, Kulon Progo).

· Compossite Girder (Jembatan Bonjok, Kebumen, Jateng)

Untuk jembatan beton tipe busur (Concrete Arch Bridge) diberikan contoh perhitungan yang meliputi :

· Jembatan Plat Lengkung (Jembatan Wanagama, D.I. Yogyakarta)

· Jembatan Rangka Lengkung (Jembatan Sarjito II, Yogyakarta).

Contoh perhitungan struktur jembatan tipe plat untuk bentang pendek meliputi :

· Underpass (Jombor Fly Over, Yogyakarta)

· Box Culvert (Jembatan Kalibayem, Yogyakarta)

Selain perhitungan Pier tipe dinding, juga diberikan contoh perhitungan Pier tipe yang lain seperti :

· Pier Tipe Kolom Tunggal (Gejayan Fly Over, Yogyakarta)