Home Logo

ID EN

PEMILIHAN TEKNOLOGI EXPANSION JOINT (SIAR MUAI) UNTUK JEMBATAN DENGAN PERKERASAN KAKU


 11 Juni 2020 |   Artikel/Artikel |   461

PEMILIHAN TEKNOLOGI EXPANSION JOINT (SIAR MUAI) UNTUK JEMBATAN DENGAN PERKERASAN KAKU
Foto: PEMILIHAN TEKNOLOGI EXPANSION JOINT (SIAR MUAI) UNTUK JEMBATAN DENGAN PERKERASAN KAKU

Jembatan memiliki peranan penting dalam berkembangnya infrastruktur di suatu negara. Oleh sebab itu, segala komponen penyusun jembatan perlu mendapatkan perhatian khusus. Salah satu komponen penyusun jembatan adalah Expansion Joint atau Siar Muai. Siar Muai adalah bahan yang dipasang di antara dua bidang lantai beton untuk kendaraan atau pada perkerasan kaku dan dapat juga pada pertemuan antara konstruksi jalan pendekat sebagai media lalu lintas yang akan melewati jembatan supaya pengguna jalan merasa aman dan nyaman. Terdapat 2 model dari Siar Muai, yakni joint terbuka dan joint tertutup. Setiap model mempunyai jenis yang beragam dan setiap jenisnya mempunyai spesifikasi yang berbeda. Analisis biaya, waktu, dan mutu dilakukan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing jenis Siar Muai. Didapatkan 2 jenis Siar Muai yang memenuhi kriteria dari analisa yang dilakukan. Analisa pemilihan jenis siar muai dilakukan untuk jenis Butt Joint dan Asphaltic Plug Joint.

Kondisi Saat Ini

Perkembangan teknologi siar muai di Indonesia telah mengalami kemajuan yang sangat pesat. Dari banyaknya jenis Jenis siar muai yang ditawarkan oleh pasaran, menjadikan pihak pelaksana pembangunan Jalan dan Jembatan harus mempertimbangkan banyak hal untuk menentukan teknologi mana yang akan dipakai. Tiap jenis siar muai tentunya menawarkan kelebihan dan kekurangannya masing-masing, baik dari segi performanya untuk mengakomodasi deformasi akibat susut muai lantai jembatan, biaya pelaksanaan konstruksi maupun pemeliharaannya, hingga waktu pemasangannya.

Penentuan jenis jenis siar muai yang akan digunakan juga dilakukan dengan mencaritahu terlebih dahulu besar celah pada siar muai yang terjadi, untuk kemudian dapat ditentukan pilihan Jenis siar muai yang mampu mengakomodai besarnya celah siar muai pada Pekerjaan Jembatan dengan Perkerasan Kaku.

Kondisi yang Diharapkan

Melalui pilihan-pilihan Jenis siar muai yang telah ditentukan, selanjutnya diharapkan dapat ditemukan jenis siar muai yang tepat untuk Pekerjaan Jembatan dengan Perkerasan Kaku. Penentuan Jenis siar muai ini dilakukan terhadap Mutu (performa), Waktu Pekerjaan dan Biaya Pekerjaan Jenis siar muai Pilihan.

Sedangkan, harapan jangka panjang pada penggunaan Jenis siar muai Asphaltic Plug Joint adalah dilakukannya perawatan secara berkala oleh pihak penyelenggara jalan, untuk menghindari terjadinya rusak berat pada siar muai yang sudah terpasang. Selanjutnya, diharapkan adanya penelitian lebih lanjut mengenai inovasi dari campuran Asphaltic Plug Joint agar mampu mengakomodasi gerakan yang lebih besar pada Jembatan, serta untuk meningkatkan umur rencana Asphaltic Plug Joint.

(Sumber : Olahan Penulis, 2019)

Perencanaan Siar Muai

Jembatan yang akan menjadi contoh dalam perencanaan pemilihan jenis siar muai adalah Jembatan dengan Perkerasan Kaku yang disusun oleh beton box girder pra-tegang. Siar muai harus direncanakan agar mampu mengakomodasi pergerakan yang diakibatkan oleh rangkak beton, susut beton, dan perubahan suhu pada beton. Perhitungan besarnya siar muai yang akan terjadi pada celah muai sambungan (expansion joint) dapat dilihat pada persamaan berikut :

?expansion joint = ?cr+sh + 2?temp                                                                      -------------------------------(1)

Keterangan :

?expansion joint      : pergerakan total yang harus diakomodasi sambungan siar muai (mm)

?cr                           : pergerakan akiibar rangkak beton (mm)

?sh                          : pergerakan akibat susut beton (mm)

?temp                      : pergerakan akibat perubahan suhu beton (mm)

Perhitungan deformasi akibat rangkak beton, susut beton, dan perubahan suhu pada beton dilakukan untuk mengetahui lebar minimum celah yang mampu diakomodasi oleh jenis siar muai pilihan. Untuk dapat mengetahui gambaran perencanaan pemilihan jenis siar muai, dapat diasumsikan panjang bentang jembatan pada umumnya, yakni sebesar 40m. Mutu beton yang digunakan K350 (fc’ = 0.83 * 35 = 29.05 MPa). Dengan asumsi suhu di lapangan, Tmax = 40ºC dan Tmin = 27ºC.

 

Deformasi Akibat Creep (rangkak beton)

Rangkak merupakan regangan jangka panjang yang tergantung pada suatu kondisi tegangan tetap. Berdasarkan RSNI T-12-2004, perhitungan deformasi akibat rangkak pada beton dapat dilakukan dengan formula sebagai berikut :

?cr = εcc.t.L                   -------------------------------(2)

εcc.t = Φcc(t).εe                  -------------------------------(3)

Koefisien rangkak, Φcc(t), bila tidak dilakukan pengukuran atau pengujian secara khusus, bisa dihitung dari rumusan:

Φcc(t) = (t0.6/(10+t0.6)).Cu

Φcc(t) = (36500.6 / (10 + 36500.6)) * 2.462

Φcc(t) = 2.295

εe = 0.7 √fc’ / 4700 √fc’

εe = 0.000149

?cr = 2.295 * 0.000149 * 40000

?cr = 13.6782 mm       ---------------------------(4)

Keterangan:

εe = Regangan elastis sesaat akibat bekerjanya tegangan tetap.

t = Umur rencana pembebanan (10 tahun atau 3650 hari).

Cu = Koefisien rangkak maksimum. Diasumsikan pada suatu kondisi standar. Untuk fc’ = 29.05 MPa, nilai Cu = 2.462 (RSNI T-12-2004).

L = Panjang bentang jembatan = 40000 mm

Φcc(t) = Koefisien rangkak beton

 

Deformasi Akibat Shrinkage (susut beton)

Selanjutnya, diperlukan perhitungan deformasi akibat nilai susut yang terjadi pada beton, dihitung menurut RSNI T-12-2004 dengan formasi :

?sh = εcs.t.L

εcs.t = (t/(35+t)).εcs.u

εcs.t = (50 / (35 + 50)) * 0.00016867

εcs.t = 9.921 * 10-5

?sh = 9.921 * 10-5 * 40000

?sh = 3.9684 mm       ----------------------------(5)

Keterangan:

?sh = pergerakan akibat perubahan sungkuk beton (mm)

L = Panjang bentang jembatan = 40000 mm

εcs.t = Nilai regangan susut beton pada umur t hari.

t = Umur beton yang dirawat basah dilokasi pekerjaan, terhitung sejak 7 hari pengecoran (t = 50 hari).

εcs.u = Nilai susut maksimum beton. Diasumsikan pada suatu kondisi standar, untuk fc’ = 29.05 MPa,

nilai ?cs.u = 0.00016867 (RSNI T-12-2004).

 

Deformasi Akibat Perubahan Suhu

Perhitungannya adalah sebagai berikut :

?L = L.α.?T

?T = (Tmax – Tmin) / 2 = 6.5ºC

?L = 40000 * 10 * 10-6 * 6.5

?L = 2.6 mm               ----------------------------(6)

Keterangan:

?L = Panjang perhitungan sumbu

Tmax = 40ºC

Tmin = 27ºC

L = Panjang bentang jembatan

α = Koefisien muai panjang beton = 10 * 10-6 per ºC (RSNI T-12- 2004).

 

Perhitungan Celah Expansion Joint

Berdasarkan ketiga nilai perubahan panjang akibat celah muai rencana, dapat diperoleh perhitungan rencana celah muai dengan persamaan berikut :

?expansion joint = ?cr+sh + 2?temp

?expansion joint = 13.6782 + 3.9684 + (2 * 2.6)

?expansion joint = 22.8466 mm ≈ 23 mm.

Melalui besar celah muai tersebut, dapat dilakukan analisa terkait mutu, biaya pelaksanaan konstruksi maupun waktu pengerjaan pada tiap-tiap Jenis siar muai yang ada. Dengan demikian, struktur jembatan mampu memenuhi kriteria kekuatan, keamanan, kenyamanan dan bernilai ekonomis. Berikut jenis muai yang mampu mengakomodasi besar celah siar muai (?expansion joint) hingga sebesar 23 mm, yang terdiri atas pilihan butt joint dan asphaltic plug joint. Kedua pilihan disusun atas kebutuhan besar celah muai dengan nilai maksimum 25 mm.

Butt Joint

Butt joint adalah joint yg menggunakan besi berbentuk siku untuk melindungi tepi beton dari kerusakan akibat kendaraan yang melintas. Join ini digunakan untuk jembatan dengan pergerakan yang sangat kecil dan gap maksimum sebesar 25 mm. Butt Joint dibuat dari besi siku yang disebut armor untuk melindungi bagian tepi beton dan dipasangkan pada beton menggunakan stud atau baut. Akan tetapi sulit untuk melindungi armor dari korosi dan mendapatkan konsolidasi beton yang baik. Seiring waktu armor dapat lepas karena kelelahan dari jangkar. Lepasnya armor bisa berbahaya bagi lalu lintas (Transportation Research Board, 2003)

Asphaltic Plug Joint

Asphaltic Plug Joint adalah sambungan siar muai yang terbuat dari bahan agregat yang dicampur dengan bahan pengikat binder, pelat baja dan angkur, dibuat pada tempratur tertentu yg berfungsi sebagai bahan pengisi pada sambungan.

Analisa Pemilihan Jenis siar muai

            Pemilihan Jenis siar muai dilakukan terhadap informasi biaya, waktu pengerjaan, serta performa dari masing-masing teknologi. Menurut (Dhimas Syahendra, 2012), berikut perbandingan antara tiap jenis siar muai.

Tabel 1. Perbandingan Biaya, Waktu dan Mutu tiap jenis siar muai

Jenis Siar     Muai

   Biaya Pengerjaan

            Waktu Pekerjaan Pemasangan

                                             Mutu

Butt joint

harga bahan butt joint adalah Rp 91.865/m’.

Dalam waktu pengerjaan butt joint terbilang cepat.

Butt joint dipasang saat pengecoran pelat lantai jembatan.

Sulit untuk melindungi armor dari korosi dan mendapatkan konsolidasi beton yang baik. Seiring waktu armor dapat lepas karena kelelahan dari jangkar. Lepasnya armor bisa berbahaya bagi lalu lintas (Transportation Research Board, 2003, Bridge Deck Joint Performance).

Asphaltic Plug Joint

Menurut Journal Of Material Building And Interior harga berkisar antara Rp 1.350.000/m’ –

Rp 1.500.000/m’

Asphaltic plug joint dikerjakan setelah pelat lantai jembatan sudah siap.

Masalah utama pada asphaltic plug joint adalah iklim,
seperti melunak pada cuaca panas dan retak pada cuaca yang sangat dingin. Dan seiring waktu joint ini akan menipis karena sering dilalui kendaraan.

  (Sumber :  Dhimas Syahendra, 2012)

Selanjutnya program kajian dan analisis dilakukan dengan membandingkan performa, waktu dan biaya pengerjaan yang dlakukan oleh masing-masing eknologi. Hingga akhirnya, dipilihlah jenis siar muai dengan Asphaltic Plug Joint. Jenis siar muai ini dipilih karena memiliki biaya pelaksanaan yang paling rendah dengan waktu pelaksanaan yang cukup singkat dan mampu memenuhi performa yang baik untuk mengakomodasi gerakan celah muai sebesar 23 mm.

Kesimpulan

Pemilihan jenis siar muai dilakukan terhadap 2 jenis, yakni Asphaltic Plug Joint dan Butt Joint. Pemilihan ini didasarkan pada besaran tiap jenis siar muai mampu mengakomodasi pergerakan pada tiap celah sambungan jembatan. Berdasarkan reviu dari beberapa jenis siar muai di atas dan melalui perhitungan rencana besaran siar muai, dipilihlah jenis siar muai Asphaltic Plug Joint karena materialnya murah dan mudah ditemukan, memiliki waktu pelaksanaan pekerjaan yang palling cepat dibandingkan pilihan jenis siar muai lainnya. Selain itu, proses pemasangan dan juga pemeliharaannya jauh lebih mudah dibandingkan siar muai jenis lainnya.

Saran

Meski Asphaltic Plug Joint memiliki biaya pelaksanaan yang paling rendah, tetap pertimbangkan faktor lain seperti mutu, perawatan, kenyamanan dan keamanan bagi para pengguna jalan. Getaran dan suara yang timbul pada saat melewati siar muai dapat mengganggu pengguna jalan dan lepasnya komponen dari Siar Muai dapat membahayakan pengguna jalan. Untuk menghindari hal ini, proses pemilihan, pemasangan, dan perawatan siar muai harus diperhatikan. Kebersihan Siar Muai, khususnya yang memakai rubber seal sangat penting. Puing dan sampah yang menumpuk di bagian seal bisa menyebabkan seal terlepas. Perawatan sebaiknya dilakukan secara berkala untuk meminimalisir kerusakan V-2 pada expansion joint. Selanjutnya, diharapkan adanya penelitian lebih lanjut mengenai inovasi dari campuran Asphaltic Plug Joint agar mampu mengakomodasi gerakan yang lebih besar pada Jembatan, serta untuk meningkatkan umur rencana Asphaltic Plug Joint.

 

Daftar Pustaka

1. Abdurrohim, Ahmad. 2001. Siar Muai Jembatan Asphaltic Plug Joint. Jurnal Litbang Jalan, vol. 18 No. 2 September 2001, 73-77

2. Badan Standardisasi Nasional (2004), Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan RSNI-T-12-2004.

3. Departemen Pekerjaan Umum (2005), Pelaksanaan Pemasangan Siar Muai Jenis Asphaltic Plug untuk Jembatan,

4. Irawan, Ferindra. 2017. Studi Penggunaan, Perbaikan dan Metode Sambungan untuk Jembatan Komposit menggunakan Link Slab. Surabaya : Teknik Sipil FTSP – Institut Teknologi Sepuluh November

5. Leksminingsih. (2009). Penelitian Joint Sealant untuk Sambungan Perkerasan Beton Semen. Bandung : Puslitbang Jalan dan Jembatan Kementerian PUPR.

6. Paparan Direktorat Jenderal Bina Marga, Kementerian Pekerjaan Umum dan  Perumahan Rakyat. Sesi 9 : Kerusakan dan Penanganan Siar Muai.

7. Standar Nasional Indonesia Badan Standardisasi Nasional (SNI 7396 : 2008). Spesifikasi Asphaltic Plug Joint  untuk Jembatan.

8. Syahendra, Dhimas. 2012. Teknologi Expansion Joint pada Jembatan. Bandung : Universitas Komputer Indonesia

9. Transportation Research Board (2003), National Cooperative Highway Research Program: Bridge Deck Joint Performance.

10. U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. 2015. Bridge Maintenance Reference Manual. FHWA-NHI Course No. 130108

 

Ditulis oleh :

Nur Ajizah, Direktorat Jenderal Bina Marga