Post on 09-Dec-2015
description
BAB I
PENGENALAN TENTANG JEMBATAN
1.1 Fungsi Jembatan pada Sistem TransportasiJembatan merupakan elemen penting dalam sistim transportasi karena 3
(tiga) alasan: Menentukan kapasitas dari sistem transportasi; Harga
satuannya mahal; Kegagalan jembatan menyebabkan kegagalan sistim
transportasi.
Jika lebar jembatan tidak cukup untuk menampung jumlah lajur lalu-lintas
maka jembatan ini menjadi penentu kapasitas ruas jalan dimana jembatan
tersebut berada. Disamping itu jika kekuatan jembatan tidak cukup untuk
menahan beban truk berat maka jembatan tersebut menjadi penentu beban
lalu-lintas maksimum yang melalui ruas jalan tersebut.
Jembatan mahal harganya. Harga satuan jembatan pada umumnya beberapa
kali lebih mahal dari harga satuan jalan di sekitar jembatan. Oleh karenanya,
perencanaan jembatan harus mempertimbangkan aspek ekonomi secara
sungguh-sungguh.
Jika suatu jembatan gagal, apapun alasannya, maka selama perbaikan fungsi
sistem transportasi akan menjadi terbatas. Lalu-lintas harus dialihkan ke jalan
lain dengan jarak yang lebih panjang sehingga biaya operasi kendaraan
menjadi lebih besar dengan waktu tempuh yang lebih panjang. Kerugian ini
terus berlangsung sampai perbaikan jembatan selesai.
Mengingat pentingnya peranan jembatan di dalam sistem transportasi, maka
perlu dicari keseimbangan antara kapasitas jembatan untuk menampung
volume dan beban lalu-lintas dengan biaya jembatan yang lebih lebar dan
kuat. Kekuatan jembatan harus diutamakan, namun demikian, keawetan
(durability) struktur jembatan tidak dapat diabaikan. Perancang jembatan
memiliki peranan yang sangat penting di dalam mengontrol parameter-
parameter ini. Dia harus mengambil keputusan yang terbaik agar diperoleh
keseimbangan antara kapasitas dan biaya, tanpa mengabaikan faktor
keamanan.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 1 dari 16
1.2 Komponen JembatanKomponen penyusun jembatan dibedakan atas komponen struktural dan non-
struktural. Komponen struktural meliputi semua elemen yang berfungsi untuk
menahan beban-beban yang terjadi akibat beratnya sendiri maupun akibat
pengaruh luar. Contoh dari komponen struktural pada jembatan meliputi:
sandaran/railing, pelat trotoar, sayap (wing wall), balok dan abutment.
Komponen non-struktural meliputi elemen-elemen tambahan yang memiliki
fungsi khusus tetapi tidak menahan gaya sama sekali, termasuk akibat
beratnya sendiri. Contoh dari komponen non-struktural pada jembatan
meliputi: peninggian pada trotoar, lapisan aus (AC), rip-rap dan pelat injak
(approach slab).
Komponen struktural atau struktur jembatan dibedakan menjadi dua, yaitu:
struktur atas (super struktur) dan struktur bawah (sub struktur). Struktur atas
meliputi pelat lantai kendaraan, balok-balok pemikul lantai dan struktur
utama (berupa balok induk, rangka batang atau pelengkung, tergantung dari
tipe jembatannya). Struktur bawah meliputi perletakan (bearing), pangkal
(abutment), pilar (pier), dan pondasi. Pelat lantai kendaraan dan bangunan
bawah serta pondasinya merupakan komponen yang selalu ada pada setiap
tipe jembatan, sedangkan komponen lain seperti balok memanjang dan
melintang tidak selalu ada.
Pada jembatan modern, pelat lantai kendaraan biasanya terbuat dari beton
bertulang dengan tebal lebih kurang 200 mm, dengan tulangan dua arah
pada sisi atas dan bawah pelat yang berfungsi sebagai tulangan lentur
ataupun tulangan susut. Balok pemikul lantai umumnya terbuat dari beton
bertulang, beton pretegang, baja, kayu, dan bahan komposit seperti FRP
(fiber reinforced plastic).
Perletakan pada jembatan beton umumnya berupa lapisan elastomer
(elastomeric bearing pad) dengan tebal 10 mm atau lebih. Jembatan balok
baja sering menggunakan perletakan khusus berupa sendi (hinge) dan rol
(roller) yang terbuat dari baja tuang. Praktek ini belakangan banyak
ditinggalkan kecuali pada jembatan dengan balok melengkung (ke arah
horisontal) dimana diperlukan perletakan khusus untuk membatasi
pergerakan balok ke arah tangensial balok.
Abutmen jembatan berfungsi meneruskan beban-beban super struktur ke
pondasi pada kedua ujung jembatan. Disamping itu, abutmen juga berfungsi
menahan tekanan tanah pada bagian oprit sehingga strukturnya sering
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 2 dari 16
dibuat seperti dinding penahan tanah (DPT) dengan bahan pasangan batu
kali (masonry) ataupun beton bertulang. Pilar jembatan merupakan bangunan
bawah yang terletak di antara abutmen. Karena tidak menahan tekanan
tanah maka bentuknya tidak seperti DPT melainkan berupa kolom (persegi,
bulat maupun pipih) terbuat dari beton bertulang.
Pondasi pada jembatan merupakan bagian paling kritis karena tertanam
dalam tanah dasar dan sering kali berada dalam pengaruh aliran air.
Biasanya pondasi jembatan terbuat dari beton bertulang atau kombinasi
antara pasangan batu dan beton bertulang. Pada pondasi dalam berupa tiang
pancang sering digunakan bahan baja ataupun kayu disamping bahan dari
beton bertulang. Tiang bor dari beton bertulang merupakan salah satu jenis
pondasi dalam yang mulai banyak digunakan khususnya pada jembatan-
jembatan panjang dan besar.
1.3 Pengantar Tentang Jenis-jenis JembatanSejarah tentang jembatan dimulai dengan sebatang kayu yang dipasang
melintang pada sungai kecil, kemudian diikuti dengan pembangunan
jembatan pelengkung batu (stone arch bridge) oleh bangsa Romawi pada
abad I dan II sebelum masehi. Kemudian dilanjutkan dengan pembangunan
jembatan-jembatan yang indah di Eropa selama periode Renaissance pada
abad XIII, XIV dan XV. Selama revolusi industri yang dimulai pada
pertengahan abad XVIII ditemukan bahan besi tuang dan kemudian
dilanjutkan dengan pembuatan jembatan metal. Jembatan beton bertulang
merupakan generasi terakhir dari jenis jembatan yang umum dibangun saat
ini. Berikut ini dibahas sejarah perkembangan jenis-jenis jembatan yang
umum dibangun.
Jembatan Pelengkung BatuJembatan pelengkung batu (stone arch bridge) mengingatkan kita pada
bangsa Romawi dimana mereka menggunakan pelengkung setengah
lingkaran untuk membangun aquaduck dan jembatan yang kokoh dan indah,
beberapa diantaranya masih berdiri sampai sekarang. Struktur pelengkung
batu tertua yang masih berdiri dibangun pada abad VII berupa terowongan
dekat sungai Tiber. Sedangkan jembatan pelengkung batu tertua yang masih
berfungsi sampai saat ini dibangun pada abad IX di atas sungai Meles di
Turki.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 3 dari 16
Pelengkung batu sudah dipakai untuk waktu yang lama tetapi sampai
sekarang tidak diketahui bagaimana bentuk tersebut ditemukan untuk
pertama kalinya. Penghargaan diberikan kepada para insinyur Romawi
karena mereka yang pertama melihat potensi dan menemukan teknik
konstruksi pelengkung batu yang kita warisi sampai sekarang.
Jembatan pelengkung batu memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup
untuk menahan beban berat. Sebagai contoh Viaduct Starrucca di
Pennsylvania yang dibangun pada tahun 1848 memiliki panjang total 317
meter terdiri dari 17 pelengkung, masing-masing dengan bentang 15 meter.
Jembatan ini terbuat dari batu yang ditambang di sekitar lokasi. Jembatan
pelengkung batu James J. Hill di Minneapolis, Minnesota - USA memiliki
panjang bentang 760 meter terdiri dari 23 pelengkung. Jembatan ini tidak
dipakai lagi sejak tahun 1982 (setelah berumur 100 tahun) tetapi sampai
sekarang masih berdiri kokoh sebagai lambang dari perubahan jaman dan
jembatan yang dibangun untuk selamanya. Foto jembatan ini dapat dilihat
pada Gambar 1.1 berikut.
Gambar 1.1. Jembatan Pelengkung Batu (Barker and Puckett, 1997)
Catatan: Adakah jembatan pelengkung batu di sekitar kita?
Jembatan KayuJembatan kayu banyak dibangun berupa rangka batang. Untuk menghindari
pengaruh cuaca langsung seringkali jembatan kayu ini dilindungi dengan
atap. Hal ini berhubungan dengan bahan kayu yang tidak tahan terhadap
pengaruh cuaca, seperti panas dan air hujan. Jembatan rangka pelengkung
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 4 dari 16
kayu dengan bentang 74 meter dibangun pada tahun 1790 di New
Hempshire, USA. Dewasa ini, pemakaian kayu lapis (glued laminated wood)
sebagai struktur utama jembatan banyak dilakukan di negara-negara maju.
Salah satu contoh jembatan kayu lapis di Finlandia dibangun tahun 1999
berupa rangka batang King Post. Panjang total jembatan adalah 182 meter,
terdiri dari lima bentang: dua bentang pinggir masing-masing 21 meter dan
tiga bentang tengah dengan panjang bentang masing-masing 42 meter.
Potongan memanjang jembatan ini disajikan pada Gambar 1.2.
Gambar 1.2. Konstruksi Jembatan Kayu Lapis
Jembatan Rangka MetalJembatan rangka metal (Metal Truss Bridges) merupakan alternatif dari
jembatan rangka kayu karena jembatan kayu tidak dapat memikul beban
berat, terutama untuk jembatan dengan bentang panjang. Pada tahun 1941
William Howe, paman dari Ellias Howe, penemu mesin jahit, menerima paten
untuk susunan rangka batang dimana batang vertikal dari rangka terbuat dari
metal, sedangkan batang lainnya terbuat dari kayu. Kemudian jembatan
rangka Howe seluruhnya terbuat dari metal.
Jembatan rangka metal banyak dibangun di Indonesia, terutama di daerah
pedesaan, untuk jembatan dengan bentang sedang sampai panjang. Untuk
menghindari korosi, dewasa ini banyak digunakan baja tahan cuaca
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 5 dari 16
42 m
42 m
42 m
(Weathering Steel). Satu contoh jembatan rangka baja yang artistik dapat
dilihat pada Gambar 1.3.
Gambar 1.3. Jembatan Rangka Baja
Jembatan Gantung Jembatan Gantung (Suspension Bridges) menarik perhatian orang dimana-
mana. Dengan menaranya yang tinggi, kabelnya yang langsing dan
bentangnya yang panjang, jembatan gantung nampak seperti raksasa yang
membentang menghubungkan dua pantai yang berseberangan. Jembatan
gantung juga menimbulkan kesan yang kuat bagi orang awam tanpa
pengetahuan teknik. Pada tahun 1801 James Finley membangun jembatan
gantung metal dengan bentang 21 meter di Pennsylvania, beliau dihargai
sebagai penemu jembatan gantung modern dengan lantai kendaraan kaku
dan mendapatkan paten pada tahun 1808. Jembatan gantung paling terkenal
adalah Jembatan Golden Gate yang dibangun pada tahun 1937 di San
Francisco-California, dengan panjang bentang 1280 meter. Perbandingan
antara tinggi rangka batang atau balok gelagar terhadap panjang bentang
bervariasi antara 1:40 sampai dengan 1:350. Perencanaan jembatan gantung
mengalami kemajuan yang berarti sejak gagalnya jembatan Takoma Narrows
di Negara Bagian Washington di USA.
Di Indonesia terdapat banyak jembatan gantung peninggalan pemerintah
kolonial Belanda. Karena lebarnya yang tidak memadai lagi maka jembatan-
jemabtan ini tidak lagi difungsikan sebagaimana mestinya. Namun demikian,
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 6 dari 16
jembatan tersebut perlu dilestarikan sebagai bukti peninggalan sejarah untuk
generasi yang akan datang. Sementara itu, jembatan ini juga dapat dijadikan
taman tempat rekreasi bagi masyarakat di sekitarnya.
Jembatan Pelengkung BajaJembatan Pelengkung Metal (Metal Arch Bridge) secara estetika sangat
menguntungkan dan secara ekonomispun bersaing dengan tipe jembatan
yang lainnya. Kadang-kadang posisi pelengkung berada di atas lantai
kendaraan, seperti pada pelengkung terikat (tied arch) atau jika tanah dasar
cukup kuat menahan tekanan, maka posisi pelengkung berada di bawah
lantai kendaraan. Kondisi perletakan dari pelengkung dapat berupa sendi
atau jepit. Sendi ketiga dapat diletakan pada puncak pelengkung untuk
mendapatkan struktur pelengkung tiga sendi statis tertentu.
Jembatan pelengkung metal pertama di USA dibangun pada tahun 1839 di
Pennsylvania. Pelengkung tersebut terdiri dari lima pipa besi tuang dengan
panjang bentang 24 meter, jembatan ini dirancang oleh Kapten Richart
Delafield, dibangun oleh USA Army Corp. Of Engineer dan jembatan ini masih
berfungsi sampai saat ini.
Salah satu jembatan penting yang dibangun di USA adalah jembatan
pelengkung dengan deck baja yang dirancang oleh James B. Eads melintasi
sungai Mississippi di St. Louis. Dibutuhkan tujuh tahun untuk membangun
jembatan tersebut pada tahun 1874. Ketiga struktur pelengkungnya terdiri
dari dua pelengkung samping sepanjang 153 meter dan satu pelengkung
tengah dengan panjang 159 meter yang menahan beban kereta api dan jalan
raya. Gambar 1.4 menunjukkan salah satu contoh jembatan rangka
pelengkung (arch truss bridge) di Negara Bagian West Virginia di USA.
Jembatan New River Gorge ini selesai dibangun pada tahun 1977, memiliki
panjang bentang utama 500 meter lebih dengan panjang total 920 meter.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 7 dari 16
Gambar 1.4. Jembatan Pelengkung Rangka Baja (Barker and Puckett, 1997)
Jembatan Beton Bertulang Sejarah Jembatan beton bertulang (Reinforced Concrete Bridge) tidak
sepanjang sejarah jembatan kayu dan metal. Pada tahun 1824 Joseph Aspdin
dari Inggris membuat semen Portland dengan memanaskan serbuk limestone
dan tanah liat. Semen ini dipakai untuk melapisi terowongan di bawah sungai
Themes supaya tahan terhadap air. Di USA, Portland cement diproduksi di
Pennsylvania pada tahun 1871 oleh D.O. Taylor. Pada tahun 1867 Joseph
Monier dari Prancis menerima paten untuk tabung beton dengan tulangan
besi. Di USA Earnest Ransome melakukan penelitian tentang beton bertulang
pada tahun 1884, dan beliau menerima paten untuk baja tulangan terpilin
(Twisted Steel Reinforcing Bar). Jembatan beton bertulang pertama di USA
dibangun oleh Earnest Ransome pada tahun 1889, dengan panjang bentang 6
meter dan lebar 19,5 meter. Jembatan ini masih berfungsi sampai sekarang.
Setelah berhasilnya jembatan tersebut, jembatan pelengkung beton
bertulang dengan panjang bentang 42 meter dibangun di Ohio pada tahun
1895.
Salah satu hal menarik dari jembatan beton bertulang dibangun pada tahun
1931 dimana jembatan pelengkung dibangun menggunakan teknik pratekan
yang ditemukan oleh insinyur Prancis Freysinet pada tahun 1920-an.
Jembatan pratekan pertama di USA dibangun di Pennsylvania pada tahun
1950. Setelah itu konstruksi beton pratekan untuk jembatan jalan raya
mendapatkan popularitas dan hingga sekarang banyak diterapkan di seluruh
dunia. Salah satu contoh jembatan beton bertulang pelengkung yang artistic
disajikan pada Gambar 1.5. Pemakaian bahan beton menyatu dengan lokasi
yang berbatu sehingga jembatan ini tampak harmonis dengan lingkungan
sekitarnya.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 8 dari 16
Gambar 1.5. Jembatan Pelengkung Beton Bertulang
Jembatan Balok Girder Jembatan balok Girder (Girder Bridges) merupakan tipe jembatan dengan
jumlah terbanyak di dunia. Sumbangannya terhadap sistem transportasi
sering dilupakan karena jembatan gantung dan jembatan pelengkung yang
paling banyak diingat orang. Bentangan dari jembatan balok biasanya tidak
melebihi 50 meter, sehingga tidak mendapat perhatian orang sebagai mana
mestinya. Jembatan balok merupakan struktur penting karena ada dimana-
mana.
Balok tidak seefisien rangka batang di dalam menahan beban pada bentang
yang panjang. Balok menahan beban-beban melalui perilaku lentur sehingga
membutuhkan dimensi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan rangka
batang yang menahan beban melalui gaya aksial tekan dan tarik. Namun
demikian, untuk bentang pendek dan sedang perbedaan berat material tidak
begitu banyak dan jembatan balok bersaing harganya. Disamping itu
jembatan balok memiliki kekakuan yang besar dan tidak mengalami getaran
yang berlebihan. Karakteristik ini sangat penting untuk jembatan kereta api
dan merupakan awal dari pemakaian balok plat berdinding penuh (plate
girder). Balok pelat berdinding penuh pertama kali dibuat di Inggris dengan
menggunakan paku keling dan profil siku untuk menghubungkan sayap dan
badan.
1.4 Spesifikasi Jembatan Bagi para perancang jembatan pada saat ini spesifikasi jembatan selalu
tersedia. Tetapi bagi para pelopor perancang jembatan tidak ada spesifikasi
jembatan yang dapat dipergunakan sebagai pedoman dalam merancang
jembatan, melainkan jembatan dibangun dengan cara coba-coba. Oleh
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 9 dari 16
karena itu kualitas jembatan yang dihasilkan tergantung dari pendidikan dan
pengalaman dari yang membangun jembatan tersebut. Sebagai gambaran,
pada tahun 1870-an, di USA saja, satu dari empat jembatan yang dibangun
mengalami kegagalan dengan jumlah kegagalan mencapai empat puluh
jembatan per tahun. Menyebabkan masyarakat kehilangan kepercayaan dan
tidak merasa aman ketika melintasi jembatan.
Berdasarkan atas kegalalan-kegalalan yang terjadi, maka secara bertahap
dibuat peraturan pembebanan jembatan. Pemakaian beban terpusat, sebagai
ganti dari beban merata, diperkenalkan pada tahun 1862 oleh Charles Hilton
dari New York Central Rail Road. Pada tahun 1894 Theodore Cooper
mengusulkan konsep pembebanan terpusat akibat beban gandar lokomotif
dan beban merata yang mewakili kereta api. Beban ini dipakai sebagai beban
standar dan diadopsi oleh AREA (American Railroad Engineering Association)
sejak tahun 1903 dan masih dipergunakan sampai saat ini.
Pada tahun 1914 AASHO (American Association of State Highway Official)
dibentuk dan pada tahun 1921 komite jembatan dan struktur pendukungnya
dibentuk. Tugas dari komite ini adalah untuk membuat peraturan
perencanaan, material, dan pembangunan jembatan jalan raya. Edisi pertama
dari spesifikasi standar untuk jembatan jalan raya (Standard Specification For
Highway Bridges And Incidental Structures) dipublikasikan pada tahun 1931
oleh AASHO. Peraturan ini diperbaharui secara periodik untuk mengikuti
perkembangan riset dan teknologi serta praktek dibidang struktur beton, baja
dan kayu. Pada tahun 1963 AASHO berubah menjadi AASHTO (American
Association of State Highway and Transportation Officials). Tambahan kata
transportasi menunjukkan bahwa AASHTO juga secara resmi
bertanggungjawab akan semua moda transportasi (udara, air, rel ringan,
subway, terowongan dan jalan raya). Edisi ke enam belas Spesifikasi
jembatan jalan raya diterbitkan pada tahun 1996.
Pada awalnya filosofi perencanaan yang dipakai dalam spesifikasi standar
adalah perencanaan berdasarkan tegangan ijin (allowable stress design).
Pada tahun 1970-an variasi dalam ketidaktentuan (uncertainly) dari beban
diperhitungkan dan perencanaan dengan beban terfakor (load factor design)
diperkenalkan sebagai metoda alternatif. Pada tahun 1986 komite jembatan
dan struktur memulai suatu studi tentang dimasukkannya filosofi
perencanaan dengan faktor beban dan ketahanan LRFD (Load and Resistance
Factor Design) ke dalam peraturan. Sebagai hasilnya adalah diterbitkannya
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 10 dari 16
edisi pertama dari Peraturan Perencanaan Jembatan dengan Metoda LRFD
(AASHTO LRFD Bridges Design Specification).
Di Indonesia, peraturan perencanaan jembatan jalan raya diatur dalam
Peraturan Muatan Jalan Raya yang diterbitkan oleh Direktorat Jendral Bina
Marga, Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan ini masih dipergunakan
sampai sekarang. Pada tahun 1992 Departemen Pekerjaan Umum
bekerjasama dengan pemerintah Australia menerbitkan Peraturan
Perencanaan Teknik Jembatan sebagai bagian dari Bridges Management
System (BMS). Namun demikian, pada praktek perencanaan jembatan masih
menggunakan Peraturan Muatan Jalan Raya. Dalam waktu dekat Indonesia
diharapkan akan menerbitkan spesifikasi perencanaan jembatan beton dan
baja.
1.5 Pengaruh Kegagalan Jembatan Kegagalan beberapa jembatan dimasa lalu mendorong dibuatnya peraturan
perencanaan yang lebih konservatif dan menyeluruh. Sebagai contoh,
perubahan terhadap perencanaan struktur jembatan tahan gempa dilakukan
setelah terjadinya gempa bumi di San Fernando Falley di California pada
tahun 1971. Insiden kegagalan jembatan yang mempengaruhi praktek
pembangunan jembatan diuraikan berikut ini.
Sebuah jembatan gantung di West Virginia runtuh pada tahun 1967 dan
menyebabkan 46 orang tewas dan 9 orang luka-luka sebagai akibat dari
berkaratnya komponen penggantung jembatan yang dibangun pada tahun
1927. Karat ini disebabkan oleh retak yang terjadi pada eyeball sebagai
akibat dari terbentuknya retak rambut akibat tegangan dan kelelahan selama
40 tahun umur jembatan. Pengaruh dari kegagalan jembatan ini adalah
dibuatnya peraturan baru yang mengharuskan semua jembatan yang
dibangun dengan uang pemerintah harus diperiksa secara berkala, untuk
periode tidak lebih dari 2 tahun. Sebagai hasilnya, dibentuklah National
Bridges Inventory yang bertugas mendata semua jembatan yang ada, dimana
di USA terdapat lebih dari 575 ribu jembatan, 100.000 diantaranya adalah
Culvert, dengan panjang bentang lebih dari 6 meter. Ironisnya, walaupun
persyaratan inspeksi yang terketat dilaksanakan, kegagalan jembatan ini
tidak dapat dihindari karena, dalam kasus tertentu, penyebabnya tidak dapat
dilihat tanpa melepas bagian-bagian dari jembatan.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 11 dari 16
Perencanaan jembatan gantung mengalami kemajuan yang berarti sejak
gagalnya jembatan Takoma Narrows di Negara Bagian Washington di USA
hanya empat bulan setelah jembatan tersebut dibuka pada tanggal 1 Juli
1940. Jembatan ini gagal akibat efek dinamik dari angin yang bertiup pada
arah lateral jembatan dengan kecepatan sekitar 40 MPH (65 km/jam).
Jembatan ini menggunakan balok pelat berdinding penuh setinggi 1800 mm
untuk panjang bentang lebih dari 850 meter. Untuk jembatan penggatinya
digunakan balok badan terbuka (open web girder) setinggi 10 meter. Dengan
balok yang lebih kaku dan aerodinamis jembatan Tacoma Narrow II memiliki
berat sendiri 50% lebih besar dari jembatan semula. Foto gagalnya jembatan
Tacoma Narrow disajikan pada Gambar 1.6.
Gambar 1.6. Jembatan Tacoma Narrow
Pada tahun 1971 gempa bumi dengan kekuatan 6,6 pada skala Richter
merusakkan enam puluh jembatan di San Fernando Falley di California.
Sepuluh Persen dari Jembatan yang rusak itu mengalami kegagalan total dan
harus diganti. Ada beberapa penyebab dari kegagalan ini, salah satunya
adalah rendahnya beban gempa yang diperhitungkan dalam perencanaan
(4% dari beban mati, eqivalen dengan percepatan 0,04 g. Disamping itu gaya
gempa vertikal tidak diperhitungkan). Dari pengukuran di lapangan selama
gempa berlangsung, percepatan tanah akibat gempa diperkirakan berkisar
antara 0,33 sampai 0,5 g pada arah lateral dan dari 0,17 sampai 0,25 g pada
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 12 dari 16
arah vertikal. Beberapa jembatan terlepas dari perletakannya karena dimensi
perletakannya lebih kecil dari perpindahan yang terjadi akibat gempa.
Pengaruh dari perpindahan ini semakin besar terjadi pada jembatan dengan
alinyemen melengkung. Demikian juga jembatan dengan pondasi setempat
lebih terpengaruh dibandingkan dengan jembatan dengan pondasi tiang. Dari
pengalaman tersebut maka peraturan tentang perencanaan beban gempa
diperbaharui disesuaikan dengan lokasi dimana jembatan berada. Disamping
itu penelitian dibidang ini masih terus dilakukan dan peraturan perencanaan
terus disempurnakan sesuai dengan hasil penelitian.
Ada banyak lagi kasus kegagalan jembatan seperti kegagalan pier akibat
ditabrak oleh kapal, kegagalan pondasi akibat gerusan dan kegagalan
struktur bangunan atas akibat kekakuan struktur yang tidak memadai.
Diantara penyebab kegagalan jembatan, gerusan akibat aliran air merupakan
penyebab kegagalan yang paling banyak dilaporkan. Hal ini disebabkan
karena kebanyakan jembatan berada pada aliran sungai. Disamping itu,
inspeksi rutin terhadap potensi gerusan pada pondasi jembatan jarang
dilakukan karena sangat merepotkan. Sebagai ilustrasi, untuk mengetahui
kondisi pondasi jembatan di dalam air maka seorang inspektor jembatan
harus menyelam setiap kali ada banjir. Contoh kegagalan pondasi jembatan
akibat gerusan disajikan dalam Gambar 1.7.
Gambar 1.7 Kegagalan pondasi jembatan akibat gerusan
Yang terpenting adalah semestinya semua peraturan perencanaan jembatan
memperhitungkan pengalaman kegagalan jembatan yang sudah terjadi,
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 13 dari 16
disamping mencari metode analisis yang lebih mendekati prilaku struktur
jembatan yang sesungguhnya. Salah satu cara yang lazim dipakai dalam
analisis dan perencanaan jembatan yang besar dan kompleks adalah metode
elemen hingga dengan bantuan program komputer. Disamping itu
dibutuhkan perencanaan manual yang lengkap untuk dipakai sebagai
pedoman dalam perencanaan detail komponen jembatan. Informasi semacam
ini banyak terdapat dalam situs web yang dikelola oleh departemen
transportasi negara-negara bagian di seluruh Amerika dan dapat di cari
melalui fasilitas search dengan kata kunci DOT, Bridges, Manual dan
sebagainya.
1.6 Pihak-pihak yang terlibat dalam pembangunan JembatanDi dalam pembangunan jembatan peranan insinyur teknik sipil sangat
dominan, dimana mereka terlibat sejak perencanaan awal (planning),
perancangan dan pelaksanaan. Setelah perencanaan alinyemen jalan
ditetapkan maka insinyur menentukan tipe jembatan, estetika dan detail
teknis. Pada umumnya pemilik dari jembatan jalan raya adalah Departemen
Perhubungan atau Departemen Pekerjaan Umum, dimana mereka
bertanggung jawab atas pengelolaan jembatan yang meliputi inspeksi rutin,
rehabilitasi, perkuatan dan prediksi berkesinambungan dari pada kinerja atau
pemodelan kerusakan jembatan. Sistem Manajemen Jembatan (BMS)
memainkan peranan penting di dalam pengalokasian sumber daya di dalam
upaya inventarisasi jembatan. BMS dirancang untuk memperkirakan biaya
jangka panjang sehubungan dengan kerusakan jembatan dan
merekomendasikan pemeliharaan untuk meminimalkan jumlah biaya sebuah
jembatan.
Di Indonesia, program pemeliharaan jembatan ini sudah dibuat dengan
bantuan pihak Australia (BMS, 1992) namun dalam pelaksanaannya sering
tidak berjalan sebagaimana mestinya karena alasan keterbatasan dana.
Sebagai akibatnya, sering terjadi jembatan gagal mendadak dan arus lalu
lintas harus dialihkan ke jalan lain. Disamping itu, jembatan yang gagal ini
harus segera diganti dengan struktur baru yang harganya jauh lebih besar
dibandingkan dengan biaya pemeliharaannya.
Dalam proses pembangunan sebuah jembatan pihak-pihak yang ikut terlibat
adalah pemilik, perencana, pengawas dan kontraktor. Pemilik terlibat dalam
pembangunan sebuah jembatan mulai dari perencanaan, pelaksanaan
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 14 dari 16
maupun pemeliharaan selama umur jembatan. Pemilik juga
bertanggungjawab atas pengambilan keputusan apakah suatu jembatan
masih layak dipakai atau perlu dilakukan perbaikan atau penggantian.
Perencana bertugas dalam merancang jembatan, mulai dari pemilihan tipe
yang tepat untuk kondisi yang ada sampai dengan pembuatan gambar kerja
dan spesifikasi untuk alternatif terbaik yang dipilih. Pengawas bertugas
membantu pemilik mengawasi pelaksanaan konstruksi di lapangan, dengan
tujuan utama agar apa yang dikerjakan oleh Kontraktor pelaksana sesuai
dengan spesifikasi dan gambar rencana yang telah disepakati. Dalam hal ini,
pengawas juga berkewajiban ikut serta terlibat dalam rencana pelaksanaan
bersama-sama kontraktor untuk menghindari secara dini kemungkinan
terjadinya penyimpangan. Kontraktor memainkan peranan sentral dalam
pelaksanaan konstruksi jembatan dimana semua yang dirancang oleh
perencana, dibawah pengawasan pengawas, akan berhasil baik kalau
kontraktor bekerja dengan baik.
Idealnya, untuk mendapatkan hasil yang optimum semua pihak yang terlibat
dalam proyek jembatan baik pemilik, perencana, pengawas maupun
kontraktor, harus bekerja dengan sebaik-baiknya. Kenyataannya pada saat ini
masih banyak kendala dalam mewujudkan proyek yang ideal, diantaranya:
1. SDM yang masih rendah ditingkat pemilik, perencana, pengawas dan
kontraktor.
2. Penguasaan teknologi yang masih terbatas.
3. Keterbatasan dana dibandingkan dengan kebutuhan.
4. Belum terciptanya persaingan yang sehat dalam proses mendapatkan
proyek.
Namun demikian, perubahan kearah yang lebih baik secara perlahan tapi
pasti, sudah terlihat terutama dalam peningkatan kualitas SDM dan
penguasaan teknologi. Untuk kendala dana dan khususnya praktek-praktek
KKN perlu mendapatkan perhatian yang khusus dari pihak terkait, karena hal
ini sangat mempengaruhi kualitas fisik dari proyek yang dikerjakan.
Contoh soal:
1. Sebutkan komponen jembatan lengkap dengan bahan, fungsi, dan
posisinya pada jembatan!
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 15 dari 16
2. Jelaskan (tiga alasan), mengapa jembatan merupakan komponen penting
dalam sistim transportasi!
3. Apa penyebab utama kegagalan pada jembatan, jelaskan prosesnya! Apa
pula penyebab kegagalan jembatan lainnya dan bagaimana implikasinya
dalam praktek perencanaan jembatan.
Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 16 dari 16