2.1 Definisi Jembatan Balok Box
Jembatan balok box adalah sebuah jembatan yang struktur atas jembatan terdiri dari
balok-balok penopang utama yang berbentuk kotak berongga. Balok box biasanya
terdiri dari elemen beton pratekan, baja structural, atay komposit baja dan
beton bertulang. Bentuk penampang dari box girder umumnya adalah persegi atau
trapezium dan dapat direncanakan terdiri atas 1 sel atau banyak sel seperti gambar 2.1.
Gambar 2.1 Bentuk Penampang Box Girder
(sumber: https://fadlyfauzie.wordpress.com)
Salah satu
keuntungan dari jembatan box girder yaitu ketahanan torsi yang lebih baik, yang
sangat bermanfaat untuk aplikasi jembatan yang melengkung. Tinggi elemen box
girder dapat dibuat constant maupun bervariasi, makin ke tengah makin kecil seperti gambar 2.2.
Gambar 2.2 Tinggi Elemen Box Girder
(sumber: https://fadlyfauzie.wordpress.com)
2.2 Perkembangan Balok Box
Bentang
jembatan balok box dimulai dengan pelat sederhana (gambar 2.3 a). Seiring meningkatnya panjang
bentang , tinggi elemen penampang balok box juga meningkat. Diketahui bahwa
pusat dekat bahan gravitasi memberikan kontribusi sangat sedikit untuk lentur
dan karenanya dapat dihapus.Pelat bawah balok disediakan kapasitas kekuatan
tarik dan pelat atas untuk menahan tekan. Sehingga pelat atas dan bawah
membentuk kerja sama untuk menahan lentur.
Akibat lebar
jembatan meningkat diperlukan lebih banyak jumlah gelagar memanjang yang
sehingga mengurangi kekakuan balok dalam arah melintang dan lendutan melintang
relatif tinggi. Jaring balok bisa dibuka menyebar secara radial dari plat atas.
balok bagian bawah tidak akan lagi berada di posisi aslinya. Untuk tetap dalam
posisi semula di bagian bawah harus diikat bersama-sama yang menyebabkan
terbentuknya box girder pertama. Bentang yang panjang dengan deck yang lebih
luas dan pembebanan eksentrik pada penampang akan menyebabkan lendutan arah
longitudinal dan transversal yang menyebabkan distorsi berat penampang. Oleh
karena itu jembatan harus memiliki kekakuan torsi yang tinggi untuk melawan
distorsi penampang dek untuk minimum.
Dengan
demikian box girder lebih cocok untuk bentang yang lebih besar dan lebar. Box
girder elegan dan ramping. Ekonomis dan estetika menyebabkan evolusi
cantilevers pada sayap atas. Dimensi sel dapat dipengaruhi oleh kondisi pratekan.
Jembatan balok box beton umumnya dipadukan dengan sistem prategang (gambar 2.4 dan 2.5). Konsep prategang adalah
memberikan gaya tarik awal pada tendon sebagai tulangan tariknya serta
memberikan momen perlawanan dari eksentrisitas yang ada sehingga selalu
tercipta tegangan tekan baik serat atas maupun bawah yang besarnya selalu
dibawah kapasitas tekan beton. Struktur akan selalu bersifat elastic karena
beton tidak pernah mencapai tegangan tarik dan tendon tak pernah mencapai titik
plastisnya.
Gambar 2.4 Longitudinal Prestressing Tendon
Gambar 2.5 Transverse Internal Prestressing
Tendon
Untuk posisi tendon disesuaikan dengan kebutuhan
exsentrisitas yang dapat menghasilkan momen yang dapat mengimbangi momen yang
terjadi akibat beban
2.3 Metode Pelaksanaan
Metode
pelaksanaan jembatan box girder juga kompleks dan bervariatif tergantung dari
keadaan tanahnya, jenis tendon pratekannya apakah internal prestressing atau
external prestressing, tergantung juga lekatan kabel dengan beton apakah bonded
ataukah unbounded, pengaturan bentangan jembatan apakah menerus atau bentang
sederhana, tinggi elemen box girder apakah bervariasi atau constant serta
proses pelaksanaan di lapangan apakah cor ditempat atau pracetak.
Gambar 2.7 Balok Box Pracetak
Metode
pelaksanaan yang umum digunakan adalah metode konvensional dengan perancah,
balance cantilever, atau kombinasinya, dan incremental launching.
Gambar 2.8 Pelaksanaan Box Girder dengan
Perancah
Gambar 2.9 Pelaksanaan Box Girder dengan
Metode Balance Cantilever
2.4
Kelebihan Box Girder
Dalam beberapa tahun terakhir jembatan beton
sudah banyak digunakan sebagai solusi estetika dan ekonomi. Kekakuan torsial
yang sangat besar tertutup bagian plat lantai box girder yang memberikan
struktur di bawahnya lebih estetis. Lebih efisien untuk penampangnya
dikarenakan memliki berat struktur yang lebih ringan. Secara interior jembatan
box girder dapat digunakan untuk mengakomodasi layanan seperti pipa gas, air,
instalasi listik, dan lain-lain. Untuk bentang besar flens bawah dapat
digunakan sebagai dek lain yang bisa digunakan untuk mengakomodasi lalu lintas
juga. Pemeliharaan box girder lebih mudah. Box girder memiliki nilai efisiensi
structural tinggi yang dapat meminimalkan kekuatan pretessing yang diperlukan
untuk menahan momen lentur yang diberikan. Melihat kelebihan ini balok box cocok
digunakan pada jembatan bentang sedang
dan jembatan bentang panjang, jembatan yang terdapat beban exsentris yang
menimbulkan torsi dan jembatan yang melengkung.
2.5 Jembatan Box Girder Tukad Bangkung
Salah satu penerapan Jembatan Box
Girder adalah Jembatan Tukad Bangkung di Desa Plaga, Kecamatan Petang,
Kabupaten Badung, Bali yang diresmikan penggunaannya pada tanggal 19 Desember
2006 merupakan jembatan yang menghubungkan tiga kabupaten, masing-masing
Badung,Bangli,dan Buleleng. Jembatan ini memiliki ketinggian konstruksi 71,14
meter dan tahan terhadap gempa berkekuatan hingga 7 Skala Richter dengan
panjang hingga 360 meter serta lebar 9,6 meter dengan struktur atasnya box girder. Merupakan yang terpanjang
keenam di Indonesia, terpanjang di Bali, dan merupakan salah satu yang
tertinggi di Asia.
Jembatan yang diresmikan oleh
Presiden Susilo Bambang Yudhoyono ini berfungsi menggantikan jalur wisata lama
yang menghubungkan ruas jalan Denpasar, Sangeh, Petang, dan Kintamani-Bangli
yang letaknya berada 500 meter di arah selatan Jembatan Tukad Bangkung. Jalur
lama selain kondisinya kurang bagus juga memiliki kemiringan hingga 40 derajat
alias sangat terjal sehingga sulit dilalui oleh kendaraan besar seperti truk
atau bis wisata yang banyak melintas ke daerah wisata ini. Pembangunan Jembatan
Tukad Bangkung sekaligus memangkas jarak tempuh di jalur lama sepanjang 6
kilometer.
Jembatan Tukad Bangkung dibangun
dengan menggunakan teknologi balanced cantilever, dengan estimasi usia pakai
selama 100 tahun. Tampilan jembatan yang dibangun semenjak tahun 2001 ini
didesain mirip dengan jembatan konvensional lainnya di Bali dan tidak dibangun
menggunakan atap di atasnya dengan alasan supaya tidak mengurangi pemandangan
di sekitarnya. Diperlukan dana Rp 49 miliar lebih untuk membangun Jembatan
Tukad Bangkung dengan dana yang murni berasal dari APBD Provinsi Bali.
Gambar 2.10 Rencana Jembatan Tukad
bangkung
2.7
Tahapan Pekerjaan
Pekerjaan
jembatan tukad bangkung terdiri ndari dua tahap pengerjaan. Pada tahap 1
menghabiskan dana sebesar Rp.
26.254.000.000 sedangkan untuk tahap ke-2 menghabiskan dana sebesar Rp 23.676.115.000,00
. nilai tersebut sudah termasuk PPN 10 % .
2.7.1
Pekerjaan Tahap I
Pekerjaan tahap
1 jembatan box girder tukad bangkung terdiri dari beberapa pekerjaan yaitu:
1.
Abutmen
2 buah dengan pondasi tiang pancang berdiameter 60 cm
2.
Pondasi caisson diameter 9 m dengan casing
secant pile di 3 lokasi pilar.
3.
Pile cap 12m x12m x 3m , pilar 3 buah
dengan tampang twin leg rectangle.
4.
Hammer
head
sampai step ke- 2 pada 3 pilar.
Gambar 2.11 Pondasi Caison dengan Secant Pile
Pada
pekerjaan pondasi yang dilakukan pertama adalah pembuatan guide wall sebagai
dinding pengarah dalam pengeboran, setelah itu dilakukan pengeboran untuk
memasang secant pile, pengeboran pertama dilakukan dengan bor berdiameter 88 cm
sebanyak 22 buah dengan urutan ganjil-ganjil dengan kode P1,P2, sampai
P43secara bertahap seperti terlihat pada
gambar 2.11, kemudian dicor dengan beton K-300 tanpa tulangan agar dapat dibor
dalam pengeboran yang ke dua. Segera sebelum beton benar-benar mengeras
dilakukan pengeboran yang ke dua dengan diameter bor 88 cm sebanyak 22 buah
menggunakan urutan genap-genap dengan kode S2,S4, sampai S44 secara bertahap.
Lubang-lubang ini dicor dengan beton K-300 menggunakan 16 tulangan diameter
22mm dengan sengkang spiral. Pasangan secant pile ini membentuk ikatan seperti puzzle yang saling mengaitkan diri satu
sama lain. Setelah beton secant pile kering dilanjutkan dengan pekerjaan galian
caiison.Kedalaman caisson P1=32 m, P2= 27m, P3= 37m.Alat yang digunakan adalah
PC 50-75, Crawler Crane 35 ton, Dump Truck, Bucket, Braker, Blower dan Genset.
Pemasangan steel waller dengan interval kedalaman 6 m yang berfungsi
menahan secant pile tetap pada posisinya.
Gambar 2.12 Pemasangan steel waller
Pembesian secara pre pabrication,
diangkat dengan crawler crane.Pekerjaan isian caisson dengan beton K-250 dari kedalaman -10 m ke bawah, sedangkan -10 m sampai bottom pile menggunakan mutu beton yang
lebih baik yaitu K-400, karena pada daerah ini akan dipasang tendon setengah
lingkaran untuk akomodasi kebutuhan stressing pile cap yaitu pada kedalaman –
3m.
Gambar 2.13 Stressing Tendon Pile Cap pada Caisson
Pile
cap berukuran panjang 12m, lebar 12m dan
tinggi 3m. menggunakan mutu beton K-500
dengan stressing tendon yang terlihat
seperti gambar 2.14
Gambar 2.14 stressing Tendon pile cap
Terdapat
tiga pilar pada jembatan ini dengan ketinggian yang berbeda Tinggi Pilar P1 setinggi
51,84m, P2 setinggi 71,14m, dan pilar P3 setinggi 33.49m. Pekerjaan pilar
dilakukan segmental dengan climbing
system formwork. pekerjaan pilar terdiri dari pekerjaan pembesian, ducting,
cor beton.Mutu beton yang digunakan adalah adalah K-500.
Gambar 2.15 Pekerjaan Pilar dengan climbing system formwork
2.7.1
Pekerjaan Tahap II
Pekerjaan
Tahap 1 sampai pada pekerjaan Hammer Head
step ke 2 , pekerrjaan di lanjutkan
dengan pekerjaan tahap ke 2 yang meliputi pekerjaan
1.
Pekerjaan Hammer head step ke-3 pada 3 buah pilar.
2.
Pekerjaan Box girder.
3.
Pekerjaan asesoris jembatan, perkerasan
jalan, sebagian abutmen.
Hammer head jembatan
tukad bangkung memiliki panjang 12 m dan tinggi 7,5m dan dengan penutup strand pilar seterbal 1,5m seperti
terlihat pada gambar 2.16
Gambar 2.16 Potongan Memanjang Hammer head
Balok
box pada jembatan tukad bangkung menggunakan single sel balok box dengan tinggi
yang bervariasi. Pada daerah tumpuan pilar tinggi balok box maksimum yaitu 7,5
m sedangkan pada tengah bentang antara
pilar dan juga pada daerah abutmen tinggi balok box minimum yaitu 3,03m seperti
pada gambar 2.17.
Gambar 2.17 Balok Box dengan Tinggi
Bervariasi
Gambar 2.18 Penampang Melintang
Balok Box Jembatan Tukad bangkung
Pada daerah tumpuan (pilar), balok box
dibuat lebih tinggi karena gaya geser dan momen yang terjadi di daerah tumpuan
lebih besar dari pada gaya geser dan momen yang terjadi pada balok tengah,
untuk daerah abutmen perletakan yang dipakai adalah perletakan sendi atau rol
yang momennya adalah ndol, maka pada daerah tinggi balok box yang dibutuhkan
tidak setinggi balok box pada tumpuan. Selain itu pengerjaan balok box pada
jembatan tukad bangkung menggunakan sistem segmental
balance cantilever seperti gambar
2.18.
Gambar 2.19 Pengerjaan Balok Box
Sistem Segmental Balance Cantilever
Pada Sistem Segmental Balance Cantilever
ini blaok box precast dipasang segmen demi segmen sebagai kantilever di kedua sisi
agar saling mengimbangi sehingga momen yang terjadi pada pilar dapat di
minimalkan. Pada proses pengerjaan Segmental
Balance Cantilever ini momen pada
tumpuan pilar paling besar layaknya diagram momen pada setruktur kantilever
sehingga pada tumpuan pilar memerlukan tinggi balok box yang lebih besar untuk
menahan momen yang ditimbulkan saat pengerjaan. Sistem Segmental Balance Cantilever
ini dipililih karena elevasi balok box mencapai 71,14 m yang tidak memungkinkan
untuk menggunakan sistem perancah.
Balok
box dipasang segmen demi segmen dengan sequence
normal 10 hari. Balok box menggunakan mutu beton K-500 dengan Stressing 75 %
UTS (Ultimate Tension Strength). Stressing dua arah untuk arah memanjang
dengan ke dua angkur hidup-hidup dan stressing satu arah untuk arah melintang
dengan ankur hidup-mati.
0 komentar:
Posting Komentar