Pendirian Jembatan

TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN JEMBATAN 

Klasifikasi dan Bentuk Jembatan 

Elemen Struktur Jembatan 

Pendirian Jembatan 

Pada tahap perencanaan, penting untuk mempertimbangkan kemudahan pemasangan jembatan. Setiap jembatan memiliki rencana pemasangan yang disesuaikan dengan kondisi setempat, termasuk ketersediaan akses, ruang kerja, tempat penyimpanan bahan, dan dampaknya terhadap lalu lintas. Biaya pemasangan adalah faktor krusial dalam total biaya pembangunan, kadang-kadang membuat konstruksi yang lebih mahal dipilih untuk mempermudah pemasangan.

Perencang juga harus mempertimbangkan pembebanan selama pembangunan, yang berbeda dengan kondisi setelah selesai. Komponen jembatan baja dapat mengalami tekuk selama pembangunan, dan rencana pendirian harus memastikan kekuatan dan stabilitas terhadap beban yang mungkin terjadi selama pendirian.

Ada beberapa metode pendirian jembatan baja dikeling atau dibaut, baik dengan merangkai di tempat pembangunan dengan bantuan penyangga dan titik tumpu sementara atau dengan merangkai di bengkel dan diangkut ke lokasi. Pada jembatan yang dilas, konstruksi kecil dapat dirangkai dan dilas di bengkel, sementara konstruksi besar sebagian disusun di bengkel dan kemudian dirangkai dan dilas di lokasi pembangunan.

Pengecatan juga merupakan tahap penting untuk melindungi baja dari korosi. Pilihan warna cat tidak hanya mempengaruhi estetika tetapi juga kualitas dan umur struktur. Daerah dekat laut atau berbahaya garam memerlukan perhatian khusus terhadap pengecatan.

Selain komponen utama seperti gelagar dan struktur lantai, pendukung struktur jembatan seperti penahan, sambungan ekspansi, pagar teralis, saluran drainase, dan dinding kedap suara memiliki peran penting dalam memberikan fungsi dan estetika pada struktur jembatan. Saluran pembuangan, pagar pengarah, dan pencahayaan dapat meningkatkan kualitas estetika jembatan, sedangkan dinding kedap suara mungkin diperlukan di area perkotaan untuk mengisolasi suara lalu lintas.

Gambar Metode pendirian;
 (a) truck crane dan bent erection, (b) launching erection (c) cable erection; dan (d) cantilever erection 

Pendirian Jembatan Baja Dikeling atau Dibaut dapat dilakukan melalui dua metode, yaitu:

a. Jembatan yang dirangkai di lokasi konstruksinya, dengan dukungan penyangga dan beberapa titik tumpu sementara. Setiap bagian diberi nomor identifikasi untuk menghindari kesalahan selama perangkaian. Setelah jembatan dirangkai dengan benar, proses pengelasan dimulai.

b. Jembatan diangkut ke lokasi konstruksinya setelah selesai dirangkai di tempat pembuatan (bengkel). Di lokasi pembangunan, rangkaian tersebut ditempatkan pada tumpuan yang telah disiapkan sebelumnya.

Pemasangan Jembatan Baja yang Dilas dapat dilakukan dengan dua pendekatan:

1. Untuk konstruksi jembatan yang kecil, jembatan dirangkai dan dilas di bengkel. Setelah selesai, jembatan tersebut dapat langsung dipasang di lokasi pembangunan.

2. Pada konstruksi yang lebih besar, sebagian dari jembatan dapat dirangkai di dalam bengkel, lalu dibawa ke lokasi pembangunan untuk proses perangkaian dan pengelasan yang lebih lanjut.

Pengecatan baja 

Pengecatan baja merupakan langkah penting untuk melindungi dari karat. Terdapat berbagai jenis cat, dan umur struktur baja dipengaruhi oleh kualitas cat yang digunakan. Di daerah yang dekat dengan laut, udara yang mengandung garam dapat merusak baja yang terpapar. Meskipun biaya pengecatan tinggi, namun hal ini sangat penting untuk menjaga kondisi baja tetap baik. Warna cat juga memainkan peran penting sesuai dengan preferensi masyarakat dan estetika yang diinginkan.

Elemen Pendukung Struktur Jembatan 

Selain komponen utama seperti gelagar atau struktur lantai, berbagai elemen lain seperti penahan (bearings/shoes), sambungan ekspansi, pagar terali pengarah, saluran drainase, dan dinding kedap suara juga turut memperindah struktur jembatan. Meskipun setiap elemen berperan dalam skala kecil, namun masing-masing memberikan fungsi yang sangat penting. Saluran pembuangan bertanggung jawab dalam mengalirkan air hujan dan menghilangkan debu. Pagar pengarah dan pencahayaan tambahan turut meningkatkan kualitas estetika desain jembatan, sekaligus memenuhi fungsi utamanya. Meskipun dinding kedap suara mungkin mengurangi keindahan struktur, elemen ini bisa diperlukan terutama di daerah perkotaan untuk mengisolasi suara lalu lintas dari sekitar permukiman.

Penahan

Penahan (bearing/shoes) berfungsi sebagai pendukung superstruktur, seperti gelagar utama, rangka batang, atau pelengkung, serta menyalurkan beban ke substruktur, seperti abutmen atau pendukung bagian tengah. Penahan menghubungkan bagian atas dan bawah struktur, menopang seluruh berat superstruktur. Desain penahan mempertimbangkan gaya reaksi yang mendukung kondisi jepit atau sendi. Penahan sendi dapat memiliki gerakan atau tidak, serta dapat dikendalikan atau tidak, tergantung pada keberadaan reaksi horisontal. Jumlah pergerakan horisontal ditentukan oleh perpanjangan yang terjadi sehubungan dengan perubahan suhu.

Pada saat gempa bumi Kobe tahun 1995 di Jepang, penahan menjadi krusial dalam melindungi jembatan dari kerusakan akibat pemusatan tekanan, yang sering menjadi titik lemah pada struktur jembatan. Penahan berperan sebagai mekanisme pengaman untuk mencegah kerusakan pada bagian penting jembatan, mengurangi risiko pergerakan naik-turun superstruktur. Sambungan antara gelagar dan abutmen atau gelagar ke gelagar juga berperan dalam mencegah keruntuhan gelagar selama gempa bumi yang kuat.

Terdapat beberapa tipe penahan, di antaranya adalah:

1. Penahan garis:
Garis penghubung antara plat atas dan permukaan alas putaran, memberikan kemampuan putaran seperti dorongan, umumnya digunakan pada jembatan kecil.

2. Penahan plat:
Plat penahan memiliki permukaan rata di bagian atas yang mengizinkan dorongan dan permukaan berbentuk bola di bagian bawah yang memungkinkan perputaran. Plat ditempatkan antara sepatu atas dan bawah.

3. Penahan jepit dengan paku:
Sebuah paku dimasukkan di antara sepatu atas dan bawah, mengizinkan perputaran tetapi tidak pergerakan ke arah membujur.

4. Penahan roll:
Pergerakan lateral tidak dikendalikan dengan penggunaan satu atau beberapa roll untuk penahan sendi atau penahan berbentuk bola (spherical bearings).

5. Penahan spherical (Penahan Pivot):
Permukaan berbentuk bola cembung dan cekung memungkinkan perputaran ke segala arah dan tanpa pergerakan lateral. Terdapat dua jenis, yaitu titik penghubung untuk perbedaan besar pada setiap lapisan dan bidang penghubung untuk perbedaan kecil.

6. Penahan pendel

Sambungan titik (eye bar) menghubungkan superstruktur dan substruktur dengan pin/paku di setiap ujungnya. Gerakan membujur dimungkinkan dengan memiringkan sambungan titik, dan jarak pin di ujung harus ditentukan secara cermat. Tujuannya adalah untuk menyediakan reaksi negatif pada jembatan Cable-stayed. Namun, tidak ada ketahanan ke arah melintang.

7. Penahan angin

Penahan tipe ini menyediakan ketahanan terhadap angin secara melintang dan sering digunakan pada penahan Pendel.

8. Penahan elastomeric

Fleksibilitas elastomeric atau penahan karet memungkinkan pergerakan rotasi atau putaran serta pergerakan horisontal. Gambar berikut. menjelaskan prinsip penahan lembaran karet dan membandingkannya dengan unit karet. Lembaran karet yang kaku, berbeda dengan unit karet, dapat menahan gaya tekan vertikal karena plat baja diletakkan di antara pengendali deformasi karet secara vertikal, tetapi tetap fleksibel terhadap gaya geser horisontal. Fleksibilitas ini dapat menyerap energi seismik horisontal dan sangat sesuai untuk menahan aksi gempa bumi. Setelah bencana gempa bumi Kobe di Jepang pada tahun 1995, penahan karet elastomeric semakin populer, meskipun belum ada jaminan apakah dapat efektif menahan gaya vertikal tanpa menyebabkan kerusakan.

Gambar Penahan Elastomeric

9. Penahan isolasi seismik

Terdapat berbagai jenis penahan isolasi seismik yang tersedia, seperti isolator elastomerik dan isolator geser. Ketika diterapkan pada pendukung tengah jembatan dan abutmen, penahan isolasi melayani sebagai penahan vertikal untuk beban gravitasi dan isolasi lateral untuk beban seismik. Tujuan utama dari penggunaan isolasi adalah untuk mengubah mode getaran dasar struktur sehingga struktur dapat meredam kekuatan gempa bumi. Namun, pengurangan kekuatan ini mungkin diikuti dengan peningkatan kebutuhan jarak yang harus diakomodasi dalam sistem isolasi dan struktur lain yang berdekatan. Pemilihan dari berbagai jenis penahan dilakukan berdasarkan ukuran jembatan dan prediksi kekuatan reaksi yang dapat meningkat atau menurun.

Sambungan Ekspansi

Sambungan ekspansi, seperti yang terlihat pada gambar berikut, dibuat untuk mengizinkan jembatan menyesuaikan panjangnya sebagai respons terhadap perubahan suhu atau deformasi yang disebabkan oleh beban luar. Sambungan ini dirancang sesuai dengan perkembangan panjang dan karakteristik material, sebagaimana tergambar pada klasifikasi pada gambar berikut. Sambungan ekspansi baja adalah yang paling umum digunakan. Seringkali, kerusakan ditemukan di daerah peralihan antara baja dan slab beton, yang dapat mengakibatkan goncangan yang mengganggu bagi pengemudi saat melewati sambungan tersebut. Untuk mengatasi masalah tersebut, sambungan karet digunakan pada permukaan jalan untuk menciptakan perpindahan yang halus pada konstruksi jembatan modern. Gelagar menerus lebih sering mengadopsi teknologi ini dibandingkan dengan gelagar sederhana.

Gambar Tipe sambungan ekspansi:
 (a) blind slit type; (b) slit plate type; (c) angle joint type; (d) postfitting butt type; (e) rubber joint type; (f) steel covered type; (g) steel finger type (cantilevered); dan (h) steel finger type (supported) 

Pagar Terali dan Trotoar

Pagar terali pengarah dirancang untuk memastikan keselamatan kendaraan dan pejalan kaki dengan mencegah jatuh dari jembatan. Selain sebagai penghalang fisik, pagar ini juga dapat berfungsi sebagai pegangan tangan untuk pejalan kaki, panduan yang kuat untuk kendaraan, atau sebagai pagar kombinasi untuk keduanya. Bahan pembuatan pagar dapat melibatkan beton, baja, atau aluminium. Pagar pengarah ditempatkan dengan mencolok untuk memastikan keterlihatan yang baik. Penting untuk dicatat bahwa pagar tidak hanya berperan dalam menjaga lalu lintas di dalam batasnya, tetapi juga memberikan kontribusi pada nilai estetika keseluruhan jembatan.

Tiang sandaran menjadi bagian penting dari jembatan, tidak hanya berfungsi sebagai elemen keamanan tetapi juga meningkatkan kekakuan struktural. Adapun trotoar, pemasangannya dapat disesuaikan dengan rencana konstruksi, dan lebar minimum trotoar umumnya dirancang untuk dapat menampung dua orang berjalan berdampingan (+ 100 – 150 cm). Tinggi tiang sandaran biasanya berkisar antara + 90 – 100 cm dari permukaan trotoar, sementara trotoar ditinggikan sekitar 20 – 25 cm di atas lantai jembatan, sebagaimana diilustrasikan pada Gambar berikut.

Gambar Susunan tiang sandaran dan trotoar

Jalan (Pavement)

Pavement pada geladak bertujuan menyediakan permukaan yang halus untuk kendaraan dan mencegah rembesan air hujan ke struktur batang beton dan geladak baja yang berada di bawahnya. Untuk menjaga ketahanan terhadap air, lapisan kedap air harus dipasang di antara jalan dan geladak. Material yang umum digunakan untuk melapis jembatan jalan raya adalah aspal, dengan ketebalan sekitar 5 – 10 cm untuk jalan raya dan 2 – 3 cm untuk area pejalan kaki atau pedestrian.

Diperlukan perhatian khusus terkait dengan saluran atau pipa drainase yang terpasang pada jembatan untuk mengalirkan genangan air, terutama ketika lapisan aus digunakan pada lantai jembatan. Hal ini bertujuan untuk menjaga kondisi permukaan jembatan dan mencegah kerusakan akibat genangan air.

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

.