Artikel

Beranda Artikel Evaluasi Struktur Jembatan Ampera Sebagai Upaya Awal Pelestarian Aset Heritage Kota Palembang
Beranda Artikel Evaluasi Struktur Jembatan Ampera Sebagai Upaya Awal Pelestarian Aset Heritage Kota Palembang

Evaluasi Struktur Jembatan Ampera Sebagai Upaya Awal Pelestarian Aset Heritage Kota Palembang

  •  17 Mei 2022
  • Artikel/Artikel
  • 243 viewed
Evaluasi Struktur Jembatan Ampera Sebagai Upaya Awal Pelestarian Aset Heritage Kota Palembang
Foto: Evaluasi Struktur Jembatan Ampera Sebagai Upaya Awal Pelestarian Aset Heritage Kota Palembang
Oleh: Julia Augustine

 

Jembatan Ampera sebagai aset heritage Kota Palembang telah melayani transportasi masyarakat Palembang selama 56 tahun. Nilai sejarah dan prestasi yang pernah ditoreh pada masanya sebagai jembatan terpanjang di Asia Tenggara tidak luput menambah kekuatan jembatan ini menjadi ikon Bumi Sriwijaya.

 

Sekilas Jembatan Ampera

 

Jembatan Ampera di Kota Palembang, Sumatera Selatan merupakan jembatan dengan nilai sejarah yang cukup besar bagi Indonesia. Jembatan Ampera merupakan jembatan yang diinginkan sejak lama oleh masyarakat Palembang dan terwujud setelah zaman kemerdekaan. Jembatan ini menyeberangi Sungai Musi dan menghubungkan dua daratan besar yang membelah Palembang yakni Seberang Ulu dan Seberang Ilir. Sebelumnya penyeberangan antara dua daratan ini dilayani dengan jasa penyeberangan (veerpont) dan aktivitasnya sudah menjadi keluh kesah masyarakat pada saat itu. Kepentingan pembangunan Jembatan di Sungai Musi ini menjadi perhatian Bung Karno sebagai presiden pada saat itu yang kemudian menyetujui pembangunannya dengan menggunakan biaya pampasan perang Jepang. Jembatan ini kemudian mulai dibangun pada tahun 1962 dan diresmikan pada tahun 1965. Jembatan ini menjadi jembatan pertama yang terpanjang dan modern di Indonesia dan di Asia Tenggara pada saat itu. Nilai sejarah yang paling penting selain dari aspek teknis dan arsitekturalnya adalah jembatan ini menjadi simbol memulai pembangunan khususnya jembatan modern di Indonesia sejak masa kemerdekaan.

Secara teknis Jembatan Ampera memiliki Panjang 1100  m  dengan jenis jembatan  gelagar  komposit. Jembatan ini memiliki panjang bentang utama sepanjang 354 m dengan lebar jembatan 22 m (4 x 3,5 m lajur kendaraan; 2 x 4 m side walk). Pondasi yang digunakan adalah H-Shap steel pile (300.305.15.8). Jembatan sisi Palembang berukuran 27 m +30 m + 27 m sedangkan sisi Plaju berukuran 27m + (6 x 30 m) + 27 m.

Jembatan Ampera terdiri dari 7 bentang untuk bentang utama sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 1 :

  • Bentang A1-P1 dan bentang A2-P6 merupakan bentang ujung dengan panjang bentang 22,5 m berupa dua tumpuan sederhana (simple plate girder) dengan RC box-type pada abutment dan RC pier pada P2 dan P6.
  • Bentang P1-P2,  bentang P2-P3,  bentang  P4-P5, dan bentang P5-P6 merupakan bentang antara dengan panjang 58,5 m berupa bentang menerus (continuous plate girder) dengan RC rigid frame pada pilar P2 – P5.
  • Bentang P3-P4 merupakan bentang tengah panjang 75 m dengan struktur dua tumpuan sederhana (simple plate girder).

Jembatan Ampera sangat erat kaitannya dengan sejarah kemerdekaan Indonesia maka Jembatan Ampera dapat dikatakan juga sebagai aset heritage bagi Kota Palembang dan Indonesia. Menurut Saidatulakmal and Fernandez (2011), aset heritage dapat berupa batu bersejarah, jembatan, monumen, tempat ibadah, dan monumen perang.   Dalam mengelola aset heritage memerlukan proses pelestarian yang sistematis. Manajemen pelestarian yang   efektif   diharapkan   dapat   memperpanjang umur layanan dan mempreservasi nilai sejarah sehingga dapat dinikmati oleh generasi mendatang.

Namun, dalam upaya pelestarian jembatan yang menjadi aset heritage masih ditemukan beberapa permasalahan antara lain: Tidak tersedianya dokumen perencanaan dan as built drawing sehingga sulit untuk memperkirakan umur rencana jembatan; Tidak tersedianya informasi terkait mutu material dan kondisi material saat ini karena belum pernah dilakukan survey secara mendetail terhadap Jembatan Ampera selama umur layanannya; Tidak diketahuinya kapasitas atau kinerja dari jembatan.

Secara umum dalam manajemen jembatan, jembatan yang habis umur rencananya harus dilakukan penggantian jembatan. Namun untuk jembatan yang menjadi aset heritage, penggantian jembatan tidak disarankan sehingga untuk menentukan rencana pelestarian Jembatan Ampera harus diketahui kondisi eksisting dari jembatan sebelum menentukan kebijakan penanganan. Selain kondisi eksisting, hal yang harus dilakukan adalah mempertimbangkan nilai sejarah dan kebutuhan biaya penanganan jembatan yang disertai tantangan lainnya, seperti : design code yang berubah sejak jembatan    didesain,    begitu    juga    penggunaan dan mutu material sehingga menyulitkan untuk menggunakan  kembali  jembatan   dengan   desain saat ini dan menyeimbangkan antara nilai sejarah, karakteristik fungsi dan keamanan jembatan.

Berdasarkan permasalahan tersebut, lebih lanjut tulisan ini akan membahas mengenai teknik pengumpulan  data  geometrik  dan  dimensi jembatan, mengetahui mutu bahan dan kondisi terkini dari elemen jembatan, membuat model 3 dimensi jembatan, melakukan uji dinamik pada jembatan, validasi model jembatan dan analisis kapasitas jembatan.

Hasil  dari  evaluasi  struktur  ini  diharapkan mampu mengidentifikasi kebutuhan penanganan rehabilitasi jembatan untuk mempertahankan atau meningkatkan kondisi struktur jembatan sehingga dapat memperpanjang masa pelayanannya melebihi umur rencananya.

 

Tahapan Evaluasi Struktur Jembatan Evaluasi struktur jembatan dilakukan dengan beberapa tahapan, yakni :

Langkah 1 : mengumpulkan data geometri dan dimensi jembatan melalui :

a.Pengukuran geometri jembatan termasuk panjang, lebar, tinggi, panjang antar bentang, camber dan lain-lain dengan menggunakan alat total station, waterpass, meteran, dan GPS.

b.Pengukuran dimensi elemen terhadap elemen struktur, antara lain dimensi pelat baja, balok melintang, bracing, baut, pelat buhul, tebal pelat lantai, dimensi kepala pilar, pilar dan lain-lain. Alat uji yang digunakan yaitu: laser distance, meteran, jangka sorong, thickness gauge, cover meter, rebar scanning GPR 3D live, dan georadar.

Langkah 2 : mengetahui mutu bahan dan kondisi terkini elemen jembatan melalui:

Pemeriksaan mutu material dengan tujuan untuk mendapatkan perkiraan mutu material, yaitu kuat tekan beton dan kuat tarik baja pada jembatan. Alat uji yang digunakan yaitu: Schmidt hammer, UPV, concrete core, hardness test.

Pemeriksaan terhadap kondisi eksisting jembatan antara lain kondisi retak pada beton, ketebalan coating, korosi, kerusakan pada las, kekencangan baut dan lain-lain. Alat uji yang digunakan yaitu: Half potential, uji karbonasi, UPV, crack meter, penetrant (welding flaw detector), torque test, dan elcometer. Pemeriksaan detail kondisi struktur dengan pengamatan visual.

 

Langkah 3 : membuat model 3 dimensi jembatan dengan menggunakan bantuan software analisis struktur SAP2000.

Langkah 4 : melakukan uji dinamik jembatan untuk mendapatkan parameter dinamik (frekuensi, damping ratio) struktur jembatan eksisting berupa uji getaran impak dan uji getaran lingkungan, dengan pendekatan analisis FFT (fast fourier transformation)  pada  tiga  bentang  yakni  bentang utama P3-P4 dan bentang P1-P2-P3 dan P4-P5-P6. Alat uji: Accelerometer, data logger, sumber getar (seperti: impak, lalu lintas, dan lain-lain).

Langkah 5 : melakukan validasi model jembatan dengan membandingkan hasil frekuensi yang diperoleh dalam model 3 dimensi jembatan dengan hasil uji dinamik, dimana dilakukan beberapa penyesuaian pada model di Langkah 3, sehingga frekuensi yang diperoleh dari hasil analisis mendekati hasil uji dinamik.

Langkah 6 : melakukan analisis struktur jembatan dengan menggunakan pemodelan yang sudah divalidasi. Analisis yang dilakukan meliputi analisis pada kondisi layan (SLS), kondisi ultimate (ULS), dan pengecekan umur fatik jembatan. Kemudian dilakukan perhitungan nilai rating factor jembatan berdasarkan hasil analisis tersebut.

 

Hasil Pengujian Data Geometri dan Dimensi Jembatan

Secara umum geometri jembatan dapat dilihat pada Tabel 1 didapat adalah sebagai berikut :

Hasil Pengujian Data Geometri dan Dimensi Jembatan

Berdasarkan hasil pengukuran mutu material, dilakukan justifikasi berapa mutu material yang akan digunakan  pada  permodelan.  Sebagai  pendekatan konservatif, mutu pelat beton yang akan digunakan pada model adalah 20 MPa, sedangkan mutu baja menggunakan SM400, dengan kuat leleh baja fy= 235 MPa dan kuat tariknya adalah fu= 400 MPa.


Hasil  pengecekan  korosi  pada  tulangan  dengan half   cell   menunjukkan   bahwa   pada   beberapa lokasi struktur tulangan beton sudah terindikasi mengalami korosi. Hasil Pengecekan karbonasi pada beton dengan cairan phenolthaeli menunjukkan di beberapa lokasi selimut beton sudah mengalami karbonasi. Dari hasil pengujian penetran tidak ditemukan kerusakan pada sambungan las. Hasil Pengujian Pull off FRP menujukkan nilai kuat Tarik melebihi 1.4 Mpa. Dari hasil Pengujian kekencangan baut ditemukan beberapa baut yang nilai kekencangannya sudah tidak memenuhi standar. Selanjutnya hasil pengujian Elcometer diperoleh ketebalan cat rata-rata untuk elemen struktur baja Jembatan   Ampera   masih   memenuhi   ketentuan tebal minimum cat berdasarkan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan Tahun 2018 adalah 240 μm (0.24 mm).

Berdasarkan data hasil pengujian, maka dapat disimpulkan bahwa ketebalan cat pada elemen struktur baja Jembatan Ampera memenuhi spesifikasi.

Pengamatan   visual   detail   ditemukan   beberapa hal  yang  perlu  menjadi  catatan  antara  lain:  (1) expansion joint sudah tidak bergerak, karena sudah tersumbat oleh material pasir, (2) beberapa lokasi bearing mengalami korosi, terutama di bagian- bagian yang sulit dilakukan coating dengan cara biasa, (3) pedestal pada bearing mengalami spalling dan pecah.


Model 3 Dimensi Jembatan

Pemodelan struktur Jembatan Ampera dilakukan menggunakan bantuan software analisis struktur SAP2000, setiap bentang jembatan dimodelkan terpisah, karena jembatan diklasifikasikan sebagai jembatan bentang sederhana. Ada 3 (tiga) model, yaitu model bentang A1-P1, P1-P2-P3, dan P3-P4. Bentang A1-P1 dan P3-P4 merupakan jembatan 2 (dua) tumpuan sederhana, sedangkan Bentang P1- P2-P3 merupakan jembatan bentang menerus.

Balok baja dimodelkan sebagai beam element, sedangkan pelat jembatan dimodelkan sebagai shell element.

Pembebanan jembatan mengikuti SNI 1725-2016, sedang untuk pembebanan gempa mengikuti SNI

2833-2016 yang mana tanah di lokasi jembatan diklasifikasikan sebagai tanah sedang (SD) berdasarkan    penyelidikan    tanah    pada    proyek LRT   Palembang.   Dimensi   elemen   struktur   dan mutu material yang digunakan dalam permodelan diperoleh dari hasil survey detail. Untuk kuat leleh baja struktural (fy) dan kuat tekan beton lantai jembatan (f’c) masing-masing adalah fy= 235 MPa (SM400) dan f’c= 20 MPa.


Model 3 Dimensi Jembatan

Pengujian dinamik jembatan didapatkan hasil berupa frekuensi natural dan damping ratio jembatan. Ada 3 lokasi yang dilakukan uji dinamik, yaitu Bentang P1-P2-P3, P3-P4, serta P4-P5-P6. Berdasarkan hasil uji dinamik diperoleh frekuensi alami struktur rata-rata sebesar 1,2 Hz untuk bentang   dua   tumpuan   sederhana   (P3-P4),   dan 1,8 Hz untuk bentang menerus (P1-P2-P3 dan P4-P5-P6). Jika dibandingkan dengan  rule of thumbempirik 125/L (Chaallal dan Shahawy (1998)) maka untuk bentang P3-P4 maka frekuensi alaminya masih lebih kecil dari 1,66 Hz, dan untuk bentang menerus maka frekuensi alaminya 2,13 Hz. Sedangkan damping ratio diperoleh di atas 1%, yang mana tipical damping ratio untuk jembatan steel composite secara empirik adalah < 1% menurut The European Commission’s project D5.2-S2   sehingga jembatan terindikasi mengalami kerusakan.

 

Validasi Model Jembatan

Berdasarkan validasi model jembatan, frekuensi alami struktur untuk mode vertikal (lentur) disajikan pada Tabel 2 berikut:


Frekuensi alami hasil pemodelan hampir sama dengan frekuensi alami yang diperoleh dari uji dinamik,nsehingga model dapat digunakan untuk analisis struktur lebih lanjut.

Analisis Kapasitas Jembatan

Analisis kapasitas jembatan sebagai hasil dari pemodelan struktur adalah sebagai berikut :

  1. Lendutan maksimum struktur akibat beban kendaraan (UDL) hasil pemodelan ditunjukkan pada tabel berikut. Lendutan izin diambil L/1000 karena terdapat pedestrian di atas jembatan. Berdasarkan tabel di atas, lendutan yang terjadi pada P3-P4 melebihi lendutan izin. Jika lendutan izin dinaikkan menjadi L/800 (=93,8 mm) untuk jembatan tanpa pedestrian, nilai lendutan hasil analisis hanya sedikit melampaui lendutan izin. Dapat disimpulkan bahwa jembatan masih cukup baik dari segi lendutan (kenyamanan), mengingat analisis yang dilakukan menggunakan peraturan baru dan beban UDL diaplikasi penuh pada lajur lalu lintas jembatan.
  2. Hasil analisis kondisi service (SLS), tegangan yang terjadi pada flange gelagar baja akibat kombinasi beban Layan II berdasarkan SNI 1725-2016 menunjukkan bahwa pada Bentang A1-P1 dan P1~P3 masih di bawah tegangan izin (0.95*Rh*Fy). Namun, untuk Bentang P3-P4 tegangan bottom flange baik girder tepi (302.7 MPa) maupun girder tengah (230.1 MPa) melebihi tegangan izin 223 MPa. Namun perlu diperhatikan bahwa, analisis menggunakan pendekatan konservatif dengan kuat leleh baja diasumsikan 235 MPa (SM400). Jika menggunakan kuat leleh 345 MPa (SM490), maka tegangan izin menjadi 328 MPa sehingga tegangan yang terjadi masih di bawah tegangan izin.
  3. Analisis elemen struktur pada kondisi ultimate (ULS) menunjukkan bahwa kapasitas moment dan geser elemen struktur masih lebih besar daripada beban yang bekerja, kecuali untuk kapasitas moment girder tepi bentang P3-P4, yang mana moment ultimate yang bekerja adalah  27650 kNm, sedangkan kapasitas moment-nya 26910 kN. Namun, perlu diperhatikan bahwa analisis yang dilakukan menggunakan pendekatan konservatif, yaitu dengan asumsi fy = 235 MPa (SM400). Jika menggunakan SM490, dimana fy = 345 MPa, maka kapasitas moment masih lebih besar (    Mn = 38550 kNm) daripada moment ultimate yang terjadi.
  4. Analisis pelat lantai jembatan menunjukkan bahwa kapasitas moment pelat jika menggunakan kuat leleh tulangan fy= 400 MPa dan fy= 240 MPa masing-masing adalah 165.4 kNm dan 99.2 kNm, sedangkan moment maksimum yang terjadi adalah 135.9 kNm. Nilai kapasitas dengan fy = 240 MPa lebih kecil dari moment maksimum yang terjadi dan fy=400 MPa sudah mendekati moment maksimum yang terjadi.
  5. Perhitungan rating factor dilakukan dengan menggunakan metode beban terfaktor, dengan keterangan faktor tahanan momen dan geser diambil =1.0 untuk struktur baja, berdasarkan AASHTO LRFD 2012. Adapun hasil perhitungan rating factor, diketahui bahwa rating factor lebih besar dari satu (RF >1) sehingga struktur jembatan memiliki sisa kapasitas dalam menahan beban rencana, kecuali untuk rating factor ment girder tepi Bentang P3-P4 (RF = 0.8). Namun yang perlu diperhatikan bahwa analisis yang dilakukan menggunakan pendekatan konservatif, yaitu dengan asumsi fy = 235 MPa (SM400). Jika menggunakan SM490, dimana fy = 345 MPa, maka RF menjadi 1.5. Hasil ini sesuai dengan analisis ULS yang dilakukan.

 

Manajemen Aset Jembatan sebagai Aset Heritage

Pendekatan  dalam  manajemen  jembatan  yang dapat dikategorikan sebagai aset heritage seperti Jembatan Ampera akan berbeda dengan jembatan biasa pada umumnya. Pada jembatan biasa maka pendekatan manajemen jembatan secara umum apabila memiliki bentang yang pendek maka umumnya jika jembatan memiliki NK lebih besar dari 3 maka keputusan penggantian jembatan akan diambil karena biaya yang lebih murah. Namun jika jembatan tersebut merupakan jembatan panjang maka opsi rehabilitasi jembatan umumnya yang diambil. Pada jembatan bersejarah baik bentang pendek atau jembatan panjang maka akan ada pertimbangan antara nilai sejarah dan biaya yang perlu dikeluarkan untuk penanganan jembatan.

Untuk alternatif penanganan pada jembatan bersejarah (aset heritage) umumnya dapat berupa rehabilitasi, relokasi, pembatasan lalu lintas, duplikasi jembatan, atau pengalihan fungsi untuk pedestrian. Alternatif yang paling diinginkan adalah rehabilitasi sehingga jembatan masih dapat digunakan dengan memenuhi tingkat pelayanan (level of service) tertentu.

Evaluasi struktur merupakan langkah awal dari proses manajemen jembatan bersejarah mengacu pada AASHTO Historic Bridge Preservation Guide, proses ini terdiri atas beberapa langkah sebagai berikut :

  1. Pemahaman  terhadap  nilai  sejarah  jembatan. Nilai sejarah ini dapat dilihat dari aspek arsitektural, teknologi digunakan, atau momen pembangunan jembatan. Pada Jembatan Ampera yang menjadi nilai tinggi dari sisi sejarahnya adalah momen pembangunan dan teknologinya.
  2. Evaluasi teknis jembatan baik secara struktural maupun fungsional. Evaluasi struktural untuk Jembatan Ampera telah dilakukan secara cukup intensif untuk bangunan atas jembatan. Namun masih diperlukan survey detail terhadap kondisi bangunan bawah jembatan sehingga didapat hasil evaluasi yang lebih komprehensif. Untuk evaluasi fungsional dikarenakan posisinya maka lalu lintas yang dilayani oleh Jembatan Ampera saat ini adalah kendaraan penumpang akibat adanya kebijakan pembatasan   kendaraan   berat   yang   masuk   ke Kota Palembang dan pembagian lalu lintas sejak pembangunan jembatan Musi 2, Musi 4 dan Musi 6,  sehingga  secara  umum  fungsional,  pelayanan Jembatan Ampera masih cukup baik.
  3. Identifikasi  kebutuhan  penanganan  jembatan dan analisis siklus hidup (Life Cycle Cost Analysis) terhadap alternatif penanganan yang diusulkan, ditemukan pada jembatan bersejarah khususnya bentang pendek maka dibutuhkan analisis kembali biaya   yang   diperlukan   selama   umur   pelayanan misal dibandingkan antara penanganan rehabilitasi, relokasi,  ataupun  penggantian  jembatan.  Analisis ini dapat dilakukan setelah identifikasi penanganan detail rehabilitasi Jembatan Ampera telah diperoleh dengan membandingkan dengan alternatif penanganan lainnya selama siklus hidup jembatan.

 

Kesimpulan Dan Saran

 

Nilai  sejarah  dari  Jembatan  Ampera  sangat tinggi, baik dari aspek arsitektur maupun peran Jembatan Ampera kepada masyarakat Palembang. Simbolisasi Jembatan Ampera memperlihatkan geliat pembangunan dan kebangkitan Indonesia setelah kemerdakaan. Hasil survey detail kondisi struktur menunjukkan bahwa terdapat beberapa kerusakan pada jembatan, antara lain: expansion joint yang sudah tidak berfungsi, pier cap jembatan mengalami spalling akibat tertabrak tongkang batu bara, korosi pada bearing dan juga bagian bawah menara, dan lain sebagainya sehingga diperlukan penanganan rehabilitasi pada Jembatan Ampera. Hasil analisis struktur menunjukkan bahwa secara umum kapasitas jembatan masih dapat menahan beban desain sesuai dengan peraturan pembebanan jembatan terbaru, SNI 1725-2016. Namun demikian, lendutan hasil analisis yang terjadi pada bentang tengah jembatan utama sedikit melebihi batas lendutan yang diizinkan. Selain itu, kapasitas momen pelat lantai cukup dekat dengan momen maksimum yang terjadi.

Berdasarkan hasil temuan dalam seluruh pengujian maka adapun saran yang dapat diberikan adalah perlu dilakukan evaluasi detail terhadap struktur bawah jembatan utama, termasuk kapasitas pondasi terutama pada saat terjadi gempa ataupun tumbukan tongkang batubara. Selanjutnya untuk memonitor kondisi jembatan Ampera secara real time maka disarankan pemasangan SHMS (Structural Health Management System) terutama pada bentang utama jembatan. Sebagai bagian dari proses manajemen jembatan bersejarah maka perlu dilanjutkan dengan analisis berikutnya yakni analisis komprehensif terutama pada bangunan bawah jembatan, evaluasi fungsional jembatan, identifikasi kebutuhan detail penanganan rehabilitasi jembatan, dan analisis siklus  hidup.  Pendekatan  pelestarian  jembatan yang memiliki nilai sejarah (aset heritage) untuk dapat distandarisasi sehingga dapat diduplikasi, baik untuk Propinsi Sumatera Selatan yang meliputi Jembatan Ogan 1 dan Jembatan Teluk yang  telah  dibangun  pada  jaman  penjajahan Belanda atau untuk jembatan bersejarah lainnya di seluruh Indonesia. Hal – hal inovatif lainnya yang diperlukan dalam peningkatan nilai guna kelestarian Jembatan Ampera ini antara lain dengan pemanfaatan Jembatan Ampera sebagai tempat wisata terintegrasi dengan wisata Sungai Musi serta membuka akses kunjungan bagi masyarakat pada tempat-tempat tertentu dari jembatan.

"Nilai Sejarah dari Jembatan Ampera sangat tinggi, baik dari aspek arsitektur maupun peran Jembatan Ampera kepada masyarakat Palembang. Simbolisasi Jembatan Ampera memperlihatkan geliat pembangunan dan kebangkitan Indonesia setelah kemeredekaan."

 

 Sumber : BINEKA, Vol. 3 Edisi April 2022.