STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(No. 42 Agustus 2014)
Publikasi Bersama Federasi Besi dan Baja Jepang dan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang
Versi Bahasa Indonesia
Versi Bahasa Inggris Steel Construction Today &Tomorrow diterbitkan tiga kali dalam setahun dan
disirkulasikan ke seluruh dunia kepada para eksekutif,
perusahaan perdagangan industri, dan organisasi
administratif yang berminat. Tujuan utama publikasi
ini adalah memperkenalkan standar dan spesifikasi
mengenai konstruksi baja, contoh-contoh proyek
konstruksi mutakhir, teknologi dan material konstruksi
mutakhir dan lainnya di bidang konstruksi bangunan
dan keteknik-sipilan.
Agar pembaca Indonesia dapat memahami artikel
yang ada, disiapkan versi Bahasa Indonesia yang berisi
teks saja, dan dilampirkan pada versi Bahasa Inggris.
Dalam versi Bahasa Indonesia, foto, gambar dan tabel
hanya ditampilkan judulnya saja. Oleh karenanya perlu
merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris untuk
melihat isinya. Juga, bila dibutuhkan konfirmasi teknis
ataupun rincian yang lebih teknis dari sebuah teks,
silakan merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris.

No. 42 Agustus 2014: Isi
Standar Disain Struktur Rekayasa Sipil: Disain
berdasarkan Kinerja dan Reliabilitas, dan Arahnya di
Masa Depan
1
Laporan Perbaikan Retak Fatik Dek Baja Ortotropik di
Inggris4
Pemeliharaan dan Perkuatan Jembatan Baja pada
Tokaido Shinkansen
8Pemeliharaan Metropolitan Expressways
12
Penggantian Slab RC dengan Dek Baja pada Jembatan
Mikawaohashi
16
Kegiatan FBBJ
Sampul Belakang
Catatan: Nomor halaman mengacu pada versi Bahasa
Inggris terbitan No. 42.
Versi Indonesia: ©Federasi Besi dan Baja Jepang 2014
Federasi Besi dan Baja Jepang
3-2-10 Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-ku, Tokyo
103-0025, Jepang
Fax: 81-3-3667-0245 Telpon: 81-3-3669-4815
Alamat email: sunpou@jisf.or.jp
URL http://www.jisf.or.jp

1

menjadi standar disain paling berpengaruh di bidang
struktur rekayasa sipil di Amerika Utara. Kemudianpada tahun 1995 LRFD (load and resistance factor
design) versi AASHTO BDS diterbitkan dan sejak itu
dilakukan revisi secara regular.
Tidak seperti perkembangan di Eropa dan Amerika
Utara, Jepang jauh tertinggal dalam hal pengembangan
standar disain yang tergantung pada rumus verifikasi
dengan tipe faktor parsial yang didasarkan padametoda disain berdasarkan reliabilitas. TechnicalStandards for Port and Harbor Facilities in Japanadalah yang kemudian menjadi standar disain struktur
rekayasa sipil pertama yang diterbitkan pada tahun
2007. Specifications for Highway Bridges, referensi
yang paling berpengaruh dalam disain struktur
rekayasa sipil, saat ini tidak mengadopsi metoda disain
faktor parsial. Akan tetapi, spesifikasi tersebut sedang
direvisi besar-besaran dan akan selesai segera dan akanmemasukkan rumus verifikasi berdasarkan pendekatan
LRFD.
Jepang tertinggal dibanding Eropa dan Amerika
Utara dalam menerapkan disain berdasarkan reliabilitas
dalam standar-standar disainnya, tetapi dalam
penerapannya kemudian terdapat fitur yang sangat
berbeda dibandingkan negara lainnya. Yaitu, dalamstandar disain Jepang, perhatian besar diberikan padakerangka kerja yang disebut performance-based design,
dan selanjutnya reliability-based design juga
diposisikan sebagai metode verifikasi kinerja dandimasukkan ke dalam standar. Penerapan
performance-based design dapat diterangkan sebagai
berikut: Detil Penerapan performance-based design
Bila dilakukan pemeriksaan standar disain diseluruh dunia, terdapat setidaknya ada dua akar dasar(Gbr. 1) dalam performance-based design. Yang
pertama berasal dari Nordie 5 Level System. Dalam
rangka meningkatkan harmonisasi standar disain secarainternasional, secara konsep, kinerja yang dituntut
berjenjang dan dibagi kedalam dua jenis: persyaratan
wajib dan dokumen pendukung (petunjuk). Konsep ini
sejalan dengan pernyataan dalam Agreement on
Technical Barriers to Trade of World Trade
Organization (WTO/TBT Agreement): “ regulasi
teknis berdasarkan persyaratan produk dalam hal
kinerja dan bukan karakteristik deskriptif dan disain(Pasal 2.8).” Konsep lainnya berasal dari proposal
untuk matriks kinerja syarat (Gbr. 2) yang ditunjukkan
dalam Vision 2000 Structural Engineers Association of(Halaman 1~3)

Standar Disain Struktur Rekayasa Sipil
Disain berdasarkan Kinerja dan
Reliabilitas, dan Arahnya di Masa
Depan
oleh Yusuke Honjo
Profesor, Fakultas Teknik, Universitas Gifu
Artikel ini membahas standar disain struktur
rekayasa sipil di Jepang dengan dua tujuan: untuk
memperkenalkan tren 15 tahun terakhir dan untuk
menentukan arah di masa depan. Istilah kunci dalambahasan ini adalah disain berdasarkan performa dan
disain berdasarkan reliabilitas (performance-based
design dan reliability-based design).
Disini, istilah “performance-based design”
mengikuti definisi yang diberikan dalam
JGS4001-2004, yang menyatakan,“Performance-based design: sebuah konsep disain
dimana struktur tidak dirancang berdasarkan
karakteristik deskriptif, melainkan didisain dengan
menentukan performa yang dituntut oleh masyarakat.”
Detil Reliability and Performance-based Design
 Pengenalan Standar Desian Berdasarkan
Reliability-based Design
Pengenalan reliability-based design atau metodedisain kondisi batas, berawal pada tahun 1970-an. Pada
saat itu, banyak dilakukan usaha di Eropa untuk
mempersiapkan standar disain untuk bangunan dan
fasilitas infrastruktur sosial yang banyak digunakan diseluruh komunitas Eropa. Standar yang dipersiapkan
sekarang menjadi Structural Eurocode. Berdasarkan
konsep “anggur baru disimpan di tempat anggur baru”,
Eurocode memperkenalkan metoda verifikasi
berdasarkan disain dengan reliability-based design,yang masih baru disusun. Seperti diketahui, Eurocode
diterapkan mulai tahun 2010 setelah hampir 40 tahunmasa persiapan.
Dikembangkan pada tahun 1983 di Amerika Utara,
Ontario Highway Bridge Design Code (OHBDC)
merupakan standar disain yang menggunakan
reliability-based design. Dan dipicu oleh terbentuknya
standar ini, disiapkan kelanjutan dari Bridge Design
Specifications (BDS) 1980, yang kemudian diterbitkan
oleh American Association of State and Highway
Transportation Officials (AASHTO) dan selanjutnya2California (SEAOC, 1995). Dipicu oleh kerusakan
yang dialami ketika Gempa Bumi Northridge dan
Loma Prieta, proposal tersebut dimanfaatkan sebagai
jalan dialog antara pemilik gedung dan insinyur
struktur mengenai ketahanan gempa.
Saat ini di Jepang, ada gerakan untuk membuat
standar disain yang memasukkan verifikasi struktur
dengan cara disain berdasarkan reliabilitas yangdidasari konsep disain berdasarkan kinerja. Dapat
dikatakan bahwa tahap pertama gerakan ini menjadi
masukan bagi perjanjian WTO/TBT yang dilaksanakan
mulai tahun 1995. Dalam kesempatan tersebut,pemerintah Jepang mengimplementasikan kebijakan
deregulasi yang lebih luas.Untuk mendukung
deregulasi, dibuat beberapa kebijakan seperti
kepatuhan internasional Jepang dalam hal standar,
spesifikasi kinerja dan eliminasi inspeksi berulang.
Untuk memenuhi tren di atas masyarakat teknik
Jepang segera merespon dengan memperkenalkan
konsep performance-based design sebagaimana
diusulkan dalam Perjanjian WTO/TBT ke dalamstandar-standar disain. Beberapa pencapaian praktis
dalam bidang ini adalah Geo-code 21 yang disiapkan
oleh Masyarakat Geoteknik Jepang pada tahun 2004
dan code PLATFORM oleh Masyarakat Rekayasa Sipil
Jepang pada tahun 2003, dimana keduanya selanjutnya
mempengaruhi revisi berbagai standar disain.
Gbr. 3 menunjukkan konsep posisi
performance-based design dan reliability-based design
dan keterkaitannya dengan standar disain yang ada dan
Perjanjian WTO/TBT dan standar ISO. Kerangka kerja
performance-based design adalah berdasarkan
perjanjian dalam hal kebijakan perdaganganinternasional. Oleh karenanya diyakini bahwa, masa
depan peraturan disain, persyaratan kinerja struktur
akan ditujukkan dengan kriteria kinerja, dan bahwa
verifikasi criteria kinerja akan menggunakan
pendekatan disain berdasarkan reliabilitas sebagaimana
digambarkan dalam ISO2394 dan standar internasional
lainnya.

Standards for Port and Harbor Facilities in Japan
direvisi pada tahun 2007 dan diterapkan, yang padadasarnya mengadopsi verifikasi kinerja dengan cara
metoda faktor parsial yang berdasarkan pendekatan
disain berdasar reliabilitas. Garis besar revisi sudah
pernah diperkenalkan, contohnya, dalam sebuah
makalah teknis dalam bahasa Inggris oleh Nagao et al.
(2009) dan karenanya tidak akan dibahas dalam artikel
ini.
Pekerjaan revisi tengah dilakukan terhadap
Spesifikasi Jembatan Jalan Raya di Jepang, suatu
standar teknis untuk struktur jalan raya yang paling
banyak digunakan dalam struktur rekayasa sipil di
Jepang. Di bawah ini diberikan konsep utama revisi
dalam Spesifikasi tersebut:
Gbr. 4 menunjukkan konsep spesifikasi kinerja
untuk jembatan jalan raya, sebagaimana ditunjukkan
dalam draft revisi Spesifikasi. Gambar ini
menunjukkan konsep yang menjelaskan kinerja terkaitkapasitas pembebanan jembatan, dan persyaratan
kinerja jembatan ditunjukkan dengan menggunakan
matriks yang terdiri dari dua kondisi: kondisi batas
jembatan (deskripsi kinerja pada kondisi batas) dan
situasi disain (yaitu kondisi pembebanan yang akandiperhitungkan dalam disain: kombinasi berbagai
kondisi pembebanan tetap, variabel dan tidak terduga).
Kemudian, ditentukan bahwa persyaratan kinerja harus
memenuhi “jaminan tertentu” selama periode disain
layan (biasanya 100 tahun). Yang dimaksud dengan
jaminan tertentu disini adalah reliabilitas, dan dapat
dimengerti bahwa spesifikasi kinerja dalam Spesifikasi
yang sedang direvisi ini adalah berdasarkan konsep
disain berdasarkan reliabilitas. Bagian bawah Gbr. 4
menunjukkan konsep verifikasi kinerja dengan metodefaktor parsial, dan kombinasi situasi disain dan kondisi
batas dalam matriks diverifikasi dengan rumus
verifikasi menggunana metoda faktor parsial. Format
dalam rumus verifikasi dikembangkan berdasarkanload and resistance factor design (LRFD).
Saat ini, revisi Spesifikasi Jembatan Jalan Raya
sedang dilakukan berdasarkan konsep yangditunjukkan pada Gbr. 4. Khususnya, sedangkan
dikembangkan kriteria verifikasi kinerja yangdisyaratkan dalam matriks pada Gbr. 4 untuk tiap
elemen struktur. Dalam proses ini dibutuhkan berbagai
penilaian enjinering. Konsep “diperkirakan memenuhi”
ditekankan dalam revisi ini. Istilah ini menunjukkan
apakah suatu tuntutan kinerja yang diverifikasi dengan
metoda verifikasi tertentu diperkirakan dapat
memenuhi persyaratan kinerja. Sekalipun demikian,Gbr. 1 Dua Akar Dasar dalam Disain berdasarkan
KinerjaGbr. 2 Matriks Kinerja dalam Vision 2000 SEAOC
Gbr.3 Perjanjian WTO/TBT dan Performance-Based
Design dan Reliability-Based DesignStandar Disain Saat ini untuk Struktur Rekayasa
Sipil di Jepang
Sebagaimana disebutkan di atas, Technical3

(Halaman 4~7)

tetap diperlukan kelonggaran dalam pengertian“diperkirakan memenuhi.” Maksudnya adalah, metodeverifikasi tertentu tidak berarti satu-stunya metodeverifikasi, sehingga metode lain yang diperkirakancocok oleh enjiner lainnya dapat juga diterapkan.

Laporan Perbaikan Retak Fatik Dek
Baja Ortotropik di Inggris
oleh Shigeyuki Hirayama, Pusat Riset Teknologi Jalan
Raya Highway Technology; Susumu Inokuchi,
Yokogawa Bridge Corporation; Daisuke Uchida,
Mitsui Engineering & Shipbuilding; and Atsunori
Kawabata, JFE Engineering Corporation

Gbr. 4 Konsep Spesifikasi Kinerja untuk Jembatan
Jalan Raya yang ditunjukkan dalam Revisi Spesifikasi
Jembatan Jalan Raya di Jepang
Arah di Masa Depan
Tren menonjol saat ini dalam standar disain struktur
rekayasa sipil di Jepang adalah bahwa
performance-based design dimasukkan dalam standar
disain dan bahwa verifikasi kinerja dilaksanakan
dengan menggunakan metoda faktor parsial
berdasarkan metoda disain faktor beban dan resistan(LRFD). Konsep “standar disain berdasarkan
performance-based design” hanya ada di Jepang dan
tidak ditemukan di Eurocode atau Standard
Specifications for Highway Bridges of AASHTO.
Sebagaimana dibahas di atas, konsep ini awalnya
diperkenalkan sebagai link dalam kebijakan deregulasiyang diambil pemerintah sebagai kelanjutan
dilaksanakannya Perjanjian WTO/TBT dan kemudianterus berkembang. Akan tetapi, ketika diperiksa,
kerangka konsep Spesifikasi untuk Jembatan Jalan
Raya di Jepang terlihat bergerak ke arah yang berbeda.
Sebagaimana Amerika Serikat dan negara maju
lainnya, Jepang memiliki stok infrastruktur sosial yangsangat besar. Konstruksinya terjadi dengan cepat ditahun 1960an dan mencapai jumlah terbesar dalam
periode pertumbuhan ekonomi yang pesat antara
1970an hingga 1980an. Saat ini disadari bahwa
Pemeliharaan fasilitas infrastruktur sosial yang sangat
banyak ini akan menjadi masalah di masa depan.
Dengan situasi ini, nampaknya instansi yangbertanggung jawab terhadap pemeliharaan di
Kementrian Insfrastruktur, Tanah, Transport dan
Pariwisata dan di instansi pemerintah lainnya sudah
memperkirakan adanya kesulitan dalam melakukan
Pemeliharaan yang seragam pada infrastruktur sosial
yang memburuk. Dalam kaitannya, konsep disain
dengan kinerja akan menimbulkan konsensus sosial
dalam menilai kinerja struktur, yang merupakan halyang tidak boleh diabaikan dalam menentukan
pengembangan masa depan disain dengan kinerja.
■

■

■

■

Retak fatik sekitar sambungan las antara pelat dek
dan trough rib jembatan baja ortotropik yang bermuladi akar las dan merambat ke seluruh bead las bisa
ditemukan di Jepang. Baru-baru ini jenis retak yangdisebut bead crack ini terjadi di jembatan dengan
kondisi lalu lintas parah. Terkadang retak ini dapat
merambat kearah trough rib atau pelat dek dan
merusak fungsi jembatan.
Bead crack pertama kali ditemukan di Jepang
dilaporkan oleh Hanshin Expressway pada tahun 1993.
Dengan meningkatnya ketepatan dan teknik inspeksi
jembatan, jumlah bead crack yang ditemukan
bertambah. Banyak organisasi yang melakukan
percobaan atau studi analitis. Sebaliknya,
diketemukannya bead crack pertama di dunia adalah di
Jembatan Richemont, Perancis pada tahun 1970an.
Jembatan Severn di Inggris juga dikenal karena bead
crack yang terjadi pada masa tersebut dan sudah
diperbaiki dengan pengelasan ulang. Kami juga sudah
mempelajari bagaimana memulai mekanisme atau
metode perbaikan bead crack. Pada bulan April 2011
dilakukan kunjungan sepuluh hari untuk melihat
perbaikan retak fatik jembatan baja ortotorpik seperti
Jembatan Severn di Inggris Raya. Kunjungandilakukan ke Jembatan Severn dan Jembatan Erskine.
Makalah ini melaporkan kunjungan lapangan mengenai
masalah fatik jembatan baja ortotropik di Inggris Raya.
Garis Besar Jembatan Severn dan Jembatan
Jembatan Severn adalah jembatan gantung yangmenyeberangi Sungai Severn di baratdaya Inggris.
Jembatan Severn disebut Penyeberangan Severn
dengan Jembatan Wye, Viaduct Aust dan Viaduct
Beachly yang menyebrangi perbatasan antaran Inggris
dan Wales. Jembatan Severn dibuka pada tahun 1966.
Panjang jembatan adalah 1.600 m dan panjang bentang
utama adalah 988 m (Foto 1). Sebagai gelagar pengaku
digunakan gelagar kotak berdasarkan hasil uji
terowongan angin. Lajur pejalan kaki dan sepeda
ditempatkan di tiap sisi gelagar utama dan digunakan■
4parsial dan agar lebar leher tetap memenuhi. Mesin
potong asli dikembangkan (Gbr. 3). Mesin potong ini
dapat bergerak longitudinal tiap satu meter dan alatpotong ini yang didukung oleh dua guide flame
ditempatkan agar dapat mengikuti deformasi pelat dek
dan through rib dari web. Kondisi pengelasanditentukan degan lima puluh satu uji coba lapangan
dengan tiga belas kondisi dan perbaikan las-ulang
dijalankan untuk mempertahankan ketebalan leher 7,5mm dengan las tiga pass sesuai dengan hasil uji (Gbr.
4). Panjang total pengelasan ulang menjadi sekitar 20
km, dan sudah dilakukan pada sambungan las yangberada di bawah posisi roda kendaraan. Untuk
mengurangi ketidaknyamanan akibat penutupan lalu
lintas, perbaikan dilakukan dengan membatasi lajur,
sehingga periode perbaikan memakan waktu delapanbelas bulan.

juga sebagai lajur untuk kendaraan pemeliharaan (Gbr.
1). Ketebalan pelat dek adalah 11,5 mm dan bentuk
trough rib adalah (B) 305 mm  (t) 6 mm  (H) 230
mm. Diafragma dalam ditempatkan tiap 4.600 mm dantrough ribs dilas mengelilingi dengan diafragma dalam.
Field joint pelat dek dilas sambung di tiap arah
memanjang dan arah melintang. Pelapisan luar
(surfacing) menggunakan aspal mastik dengan
ketebalan 35 mm. Jembatan Wye merupakan jembatan
kabel-penahan bidang tunggal (single-plane cablestayed bridge) dengan menara kembar yang dimensi
strukturalnya sama dengan Jembatan Severn.
Pada tahun 1977, tujuh tahun setelah pembukaan
Jembatan Severn, retak fatik terlihat pada dek baja
ortotropik. Retak ini dapat dikategorikan menjadi tiga
menurut lokasi, (1) sambungan las antara pelat dek dan
trough rib, (2) persilangan antara trough rib dan balok
melintang, dan (3) sambungan las antara dasar troughrib dan diafragma apung (Gbr. 2). Diafragma apung
dipasang di tiap ujung blok gelagar kotak untuk
mencegah masuknya air ketika diapungkan untuk
diangkut melalui air Sungai Severn. Retak fatik sekitar
sambungan las antara dasar trough rib dengan
diafragma apung kemudian timbul karena tidak terjadi
pemindahan setelah konstruksi. Pada mulanya, lima
belas retak fatik pada sambungan las antara pelat dek
dan trough rib teramati, kemudian hingga tahun 1985
ditemukan lebih dari 160 retak. Semua retak berada dibawah lajur lalu lintas yang dilalui kendaraan berat.

Gbr. 3 Mesin Pemotongan Asli
Gbr. 4 Uji Macro Etching untuk Sambungan Las Aslidan Las Ulang
Kunjungan Lapangan ke Jembatan Severn dan
Jembatan Wye
Ketika dilakukan kunjungan ke Penyeberangan
Severn kami mengobservasi kondisi sambungan lasulang pada gelagar kotak dan kondisi pelapisan aspal.
Menurut hemat kami, volume lalu lintas saat itu sangat
kecil. Alasannya adalah bahwa hanya sekitar 70% yang
dapat melewati Jembatan Severn Kedua yang dibuka
pada tahun 1996 di hilir Jembatan Severn. Terlihat
banyak penambalan akibat penambalan ulang
permukaan aspal yang dilakukan pada tahun 1991 padaposisi roda kendaraan (Foto 2). Dalam kunjungan
lapangan ke dalam gelagar kotak, kami mengobservasi
kondisi sambungan las ulang antara pelat dek dan
trough rib, dan juga antara trough rib dan diafragma,sambungan las antara dasar trough rib dan diafragma
apung yang telah diperbaiki (Gbr. 5).
Untuk las ulang, dengan tiga pass, dispersi ukuranlas antara pelat dek dan trough rib terlihat lebih kecil
dan kualitasnya lebih baik dibanding aslinya.
Perbaikan las dengan pelat las metal telah dilaksanakan
untuk retak fatik pada pertemuan antara trough rib dan
diafragma. Untuk perbaikan retak fatik yang lebih
besar pada sambungan las antara trough rib dan
diafragma apung, dasar trough rib dipotong parsial dan
dipasang material bypass metal. Diafragma apungsudah dipindahkan ketika timbul masalah fatik.
Di Inggris selalu dilakukan inspeksi umum tiap dua

Foto 1 Jembatan Severn
Gbr. 1 Potongan Melintang Penyeberangan Severn
Gbr. 2 Retak Fatik di Penyeberangan Severn
Perbaikan Las-ulang pada Jembatan Severn dan
Jembatan Wye
Banyak studi yang telah dilakukan oleh TRRL
(Transport and Road Research Laboratory) untuk
menentukan metode perbaikan retak fatik. Studi-studi
ini menunjukkan bahwa kekuatan fatik sambungan lasantara pelat dek dengan trough rib dapat
dikembangkan dengan memperbesar ketebalan leher.
Selanjutnya perbaikan dengan las ulang pada Jembatan
Severn dimulai pada paruh kedua 1980an untuk
mempertahankan ketebalan leher.
Pada saat diproduksi, tepi trough rib dipotong agar
menjadi parallel dengan muka bawah pelat dek. Dalam
proses pengelasan ulang, kemudian dipotong kembali(tidak dilubangi seperti biasanya) supaya menjadi
vertikal agar dapat dilakukan pengelasan penetrasi
5

seperti kasus-kasus di Jepang.
Alasannya nampaknya adalah bahwa kondisi las dan
pemotongan pada sambungan las antara pelat dek dan
trough rib dan dimensi atau kekakuan trough rib
berbeda antara Inggris dengn Jepang dan lain-laintahun dan inspeksi prinsipil tiap enam tahun untuk
jembatan-jembatan bentang panjang seperti Jembatan
Severn. Retak atau cacat fatik yang ditemukan padainspeksi umum segera diperbaiki pada kesempatan
tersebut. Walaupun jumlah retak fatik yang terpantau
sekarang ini menurun akibat penurunan volume lalu
lintas dengan adanya pembukaan Jembatan Severn
Kedua, masih terdapat sekitar lima puluh retak atau
kerusakan yang perlu diperbaiki tiap tahunnya.

Gbr. 6 Retak Fatik yang terlihat di Jembatan Erskine
Foto 5 Retak through Bead pada Jembatan Erskine
Kesimpulan
Kami dapat mengetahui masalah fatik dek
ortotropik dan perlunya pemeliharaannya di Inggris
melalui kunjungan lapangan. Khususnya untuk
jembatan bentang panjang yang kami kunjungi,
pemeliharaan telah lama dilakukan juga oleh
perusahaan swasta, dan kami merasa bahwa perlu
untuk terus mengawasi jembatan-jembatan tersebut
secara intens di masa depan. Penting bahwa insinyur
yang samalah yang melakukan observasi dan inspeksi
dan melakukan pekerjaan perbaikan secara sistematis,
dan kiranya kita dapat mereferensikan mereka di
Jepang.

Foto 2 Kondisi pelapisan permukaan Jembatan Severn
Gbr. 5 Perbaikan Retak Fatik Jembatan Severn
Garis Besar Jembatan Erskine
Jembatan Erskine merupakan jembatan
kabel-penahan bidang tunggal yang berada di atas
Sungai Clyde di Glasgow Barat Skotlandia (Foto 3).
Panjang jembatan adalah 1.321 m dan dibuka padatahun 1971. Jembatan ini terdiri dari rute utama ke arah
Skotlandia dan volume lalu lintas melebihi 4.000 per
hari. Jelaslah bahwa jembatan ini tidak memenuhi
kriteria yang ditunjukkan oleh Laporan Merrison dan
pekerjaan perkuatan dan peregangan ulang kabel
dilakukan dari 1970 an hingga 1980 an dan pada 2014
(Foto 4). Dek ortotropik pada Jembatan Erskine
memiliki ketebalan 12,7 mm dan rib bentuk V
digunakan sebagai longitudinal rib dengan ketebalan 5
mm. Pelapisan permukaan menggunakan aspal mastik
dengan tebal 38 mm sama dengan Jembatan Severn.

■

■

■

■

■

(Halaman 8~11)

Pemeliharaan dan Perkuatan Jembatan
Baja pada Shinkansen Tokaido
oleh Hideki Kaji, Divisi Operasi Shinkansen, Kazuya
Takahashi, Divisi Promosi Shinkansen Chuo dan
Yuichi Ito, Divisi Teknologi Umum, Perusahaan Jalan
Rel Jepang Sentral

Foto 3 Erskine Bridge
Foto 4 Perkuatan berdasarkan Laporan Merrison
Kunjungan Lapangan ke Jembatan Erskine
Gbr. 6 menunjukkan ketiga jenis utama retak fatikyang sudah diamati di Jembatan Erskine; (1)sambungan las antara pelat dek dengan diafragma tepi,(3) sambungan las antara pelat dek dengan pengaku
vertikal. Lebih dari 1.200 retak atau cacat termasukyang terlihat tanpa dek ortotropik sudah diperbaiki diJembatan Erskine. Dalam kunjungan lapangan ini,
kami mengobservasi terdapat tiga jenis retak fatik.
Foto 5 menunjukkan contoh retak yang terjadi padabead las yang kami sebut sebagai “retak through-bead.”
Sekitar sepuluh retak through bead ditemukan di
jembatan ini dan beberapa sudah diperbaiki dengan
memotong tepi trough rib dan mengelas ulang dengan
tiga pass seperti pada Jembatan Severn. Sekalipun
panjang retak fatik pada Foto 5 lebih dari 700 mm,
retak tidak merambat ke arah web dari trough rib

Sepanjang total 22.1 km jembatan jalan rel baja
diinstalasi pada Shinkansen Tokaido (jalur kereta
peluru). Konstruksi jembatan-jembatan ini
memanfaatkan banyak struktur baja las penuh, danmerupakan adopsi metode ini dengan skala besar di
Jepang.
Karena jembatan baja merespon beban kereta secaralebih dinamis dibanding jembatan beton dan karena
frekuensi kereta lebih tinggi dibanding ketika baru
dibuka, fatik zona las dan durabilitasnya timbul
menjadi isu penting. Khususnya, karena panjang total
weld beads longitudinal (selanjutnya disebut beads
longitudinal) dari elemen struktural sangat besar, sulit
untuk berfokus hanya pada seksi tertentu selama
inspeksi. Lebih jauh lagi, sekali timbul retak pada suatu
bead maka akan segera merambat. Dengan alasan ini,
6

kerusakan lainnya dan mengalami peningkatantegangan dan ketika terjadi fluktuasi besar pada beban
roda yang tergantung pada kondisi Pemeliharaan rel,bantalan dan struktur lainnya, maka tegangan yangtimbul akan sangat mungkin melampaui batas fatik
bead longitudinal.
Ada dua pendekatan yang telah dikembangkan
untuk menekan peningkatan tegangan dalam beadlongitudinal dengan mencegah terjadinya defisiensi
yang dapat menimbulkan perubahan pada struktur
lantai. Yang pertama adalah memperkuat sambungan
sistim lantai (balok dan gelagar melintang) dan yanglainnya adalah dengan menggantikan dan memperkuat
tumpuan (Gbr. 3). Kedua pendekatan ini dijelaskan di
bawah ini:

penting dalam Pemeliharaan jembatan baja untuk
menekan retak fatik pada bead longitudinal (Gbr. 1)
Untuk mencapai tujuan ini, implementasi uji fatik
pembebanan dan analisis FEM 3 dimensi padaLaboratorium Riset Komaki dari Perusahaan Jalan Rel
Jepang Timur menggunakan model jembatan skala
penuh atau potongan jembatan jalan rel baja eksisting.
Hal ini selanjutnya menggiring kearah pengembangan
teknik perkuatan jembatan baja untuk digunakan dalampemeliharaan pencegahan, seperti pekerjaan perkuatan
sambungan sistim lantai, penggantian dan perkuatan
tumpuan, dan insersi tambahan bantalan rel. Teknik ini
akan diadopsi dalam proyek skala besar untuk
peremajaan jembatan rel baja Shinkansen Tokaido dan
akan diperkenalkan di bawah ini.
Selanjutnya setelah dilakukan penanganan untuk
menekan degaradasi yang terjadi, perusahaan
berrencana untuk memastikan kondisi layan struktur
jembatan yang terkena dan kemudian menentukan
interval untuk penggantian struktur sebagai tindakan
peremajaan.

Foto 1 Kondisi uji fatik
Gbr. 2 Hasil Uji untuk Bead Longitudinal
Gbr. 3 Garis Besar Langkah-Langkah untuk
Mengontrol Degradasi
Perkuatan Sambungan Sistim Lantai
Sudah diketahui dalam survei kondisi jembatan
aktual yang sudah dilakukan bahwa retak fatik sudah
timbul pada sambungan sistim lantai bagian rangka
batang menerus dan gelagar pelat menerus. Contohnya,
rangka batang menerus mempunyai retak yang mulai
dari zona las kotak pada stringer pedestal dan di zonalas boxing di dalam celah pada persilangan antara
pedestal dengan pengaku vertikal atau balok silang.
Sudah diketahui juga dengan analisis tiga dimensi
FEM bahwa retak demikian meningkatkan tegangan
bead longitudinal dan cenderung menginduksi retakyang akan mulai dalam bead longitudinal. Untuk
menanggapi ini, kami mengusulkan suatu metodeperkuatan untuk menekan terjadinya retak padasambungan sistim lantai.
 Perkuatan Sambungan Sistim Lantai Rangka
Batang Menerus
Sebagaimana diketahui bahwa terdapat beberapa
jenis retak yang timbul akibat masalah terkait detil
sambungan sistim lantai.
Pertama, tegangan diukur dan kondisi yangmenimbulkan retak fatik dianalisa, dan isu keamanan
struktural terkait perlakuatn fatik kemudian diperiksa.
Sebagai hasilnya, jelaslah bahwa retak fatik dapat saja
terjadi di sambungan sistim lantai dan bahwa retak
dapat mulai di dua seksi: zona las di persilangan antara
stringer pedestals dengan ujung atas pengaku vertikal
dan zona las boxing di dalam celah pada persilangan

Gbr. 1 Weld Bead Longitudinal
Pemeliharaan dan Perkuatan Jembatan Jalan Rel
Baja Asesmen Bead Longitudinal
Seperti diketahui bahwa kekuatan fatik suatu beadlongitudinal dipengaruhi oleh cacat internal dalam zonalas. Berdasarkan hasil survei jembatan aktual
menggunakan uji ultrasonik serta sebagai hasil
pelepasan jembatan dari Shinkansen Tokaido, dapat
diterima bahwa keberadaan blowhole adalah suatu
kenyataan yang tidak dapat dipungkiri.
Di Laboratorium Riset Komaki, dilakukan uji fatik
untuk dua kasus: satu uji menggunakan jembatan baja
yang sudah berfungsi selama 35 tahun dengan
dibukanya Shinkansen dan dipindahkan setelah
instalasi Stasiun Shinagawa baru pada musim gugur
2003; dan uji lain yang menggunakan spesimen gelagar
besar yang diinfus dengan blowhole (Foto 1). Hasil uji
untuk spesimen jembatan skala penuh dan spesimen
gelagar memenuhi “Kelas D” sesuai petunjuk disain
fatik dari MKBJ dan organisasi lainnya (Gbr. 2). Tetapi
tegangan yang timbul yang terukur pada semua
jembatan baja di Shinkansen Tokaido berada di bawahbatas fatik Kelas D, sekalipun dengan
mempertimbangkan koefisien variasi ramalan beban
roda kereta dalam pengoperasian kereta. Akan tetapi,
ketika terdapat perubahan struktur jembatan akibat
7antara stringer pedestals dan balok silang (Gbr. 4)
Berikutnya, kami mengusulkan suatu metodeperkuatan (Foto 2) untuk mengontrol perilaku
deformasi yang menimbulkan retak yang disebut diatas. Khususnya, beban statis dan uji fatik dilakukan
dengan menggunakan spesimen skala penuh
sambungan sistim lantai yang digunakan untuk
memasang elemen perkuatan. Efektivitas pemasangan
ini kemudian ditentukan sebagai cara untuk
meningkatkan kekuatan fatik, dan akhirnya pilihan
metode perkuatan efektif diaplikasikan pada jembatan
aktual untuk mengukur tegangan sebelum dan sesudah
perkuatan. Sebagai hasilnya, dipastikan bahwa dengan
memasang elemen perkuatan, tegangan dikurangi
hingga ke tingkat di bawah batas fatik dalam zona laspada persilangan antaran stringer pedestals denganujung atas pengaku vertikal dan di lingkungan zonal asboxing di dalam bukaan pada persilangan stringer
pedestals dengan balok silang.

Gbr. 5 Gelagar Pelat Menerus Tipe Dek Terbuka
Gbr. 6 Retak Fatik pada Sambungan Sistim Lantai(Gelagar Pelat Menerus)
Foto 3 Pekerjaan perkuatan menggunakan bracket
bentuk perahu (gelagar pelat menerus)
Langkah-Langkah Penanganan untuk Tumpuan
GelagarDari pengukuran tegangan pada jembatan aktual
diketahui bahwa apabila fungsionalitas tumpuan
berkurang, sangat mungkin menyebabkan peningkatantegangan bead longitudinal. Khususnya, pada jembatan
baja dimana pelat solnya dilas ke gelagar, tegangan
terjadi pada zona las pelat sol dan kerusakan fatik
akibat tegangan menembus ke flens dan web gelagar
utama, yang disebut sebagai defisiensi serius dalamPemeliharaan jembatan baja.
Gbr. 7 menunjukkan posisi dimana tegangan diukur
pada bagian depan permukaan zona las pelat sol
sebelum dan sesudah penggantian sepatu, dan Gbr. 8
menunjukkan hasil ukur. Tegangan besar terjadi padabagian permukaan depan zona las pelat sol, dan torsi
timbul di bagian bawah flens. Tegangan yang diukur
pada sepatu sebelum penggantian sekitar 10 kali lebihtinggi daripada sesudah penggantian. Oleh karena itu
penting mempertahankan sepatu dalam kondisi baik.

Gbr. 4 Retak Fatik pada Sambungan Sistim Lantai(Rangka Batang Menerus)
Foto 2 Sambungan sistim lantai sebelum dan sesudah
penerapan penanganan perkuatan
 Perkuatan Sambungan Sistim Lantai Gelagar
Pelat Menerus
Telah dilaporkan bahwa retak fatik telah terjadi
pada sambungan stringer dan balok silang dari gelagar
pelat tipe dek terbuka (Gbr. 5)
Telah diketahui bahwa ada tiga jenis retak fatikyang telah terjadi pada sambungan-sambungan: ①
retak pada seksi takik dari flens atas stringer, ②retak
pada seksi takik dari flens bawah stinger dan ③retak
pada lubang paku keeling dari badan stringer (Gbr. 6).
Dalam hal ketika retak ini merambat, kontinuitas
struktural stringer yang berlapis dengan balok silang
akan lenyap, dan akibatnya, dianggap bahwa teganganpada balok longitudinal akan meningkat karena
tegangan bertambah di rangka batang menerus dibawah ini.
Untuk memecahkan masalah ini, dilakukan uji
beban statis untuk memeriksa metode perkuatan
sambungan stringer dan balok silang. Kemudian
dipilih struktur perkuatan yang ternyata paling efektif
untuk menurunkan tegangan. Khususnya, dipastikan
bahwa dengan memasang bracket bentuk perahu danelemen perkuatan lainnya pada sambungan sistim
lantai (Foto 3), tegangan yang terjadi pada ketiga posisi
yang digambarkan pada Gbr. 6 dapat dikurangi.

Gbr. 7 Posisi Pengukuran Tegangan pada Zona Las
Pelat Sol
Gbr. 8 Rasio Tegangan Sebelum dan SesudahPenggantian Sepatu
Perkembangan Masa Layang dan Durabilitas
Jembatan Jalan Rel Baja
Retak fatik yang bermula di bead longitudinal cepat
merambat setelah mulai dan sulit ditemukan selama
diinspeksi. Penanganan yang dianggap efektif untuk
retak demikian secara konvensional adalah dengan
segera mengganti bagian yang terpengaruh. Akan tetapi,
dari hasil riset, kami percaya bahwa masa layan
jembatan baja dapat diperpanjang dan durabilitasnya
dapat ditingkatkan dengan perkuatan sambungan sistim
lantai yang menekan degradasi sambungan sistim lantai
tersebut dan, juga, dengan melakukan langkah-langkah
untuk memelihara tumpuan gelagar.
Di samping itu, karena beban roda yang sangat
besar pada jembatan jalan rel baja, sangat penting
untuk mencegah terjadinya. Pendekatan konvensional
dalam memecahkan persoalan ini adalah dengan
8ini terbagi menjadi dua jenis jalan: empat lajur (dualajur di tiap arah) dan enam lajur (tiga lajur tiap arah)
Metropolitan Expressway dibangun dengan
menggunakan sebanyak-banyaknya area di atas sungai
yang ada, kanal, jalanraya dan area public lainnya.
Sebagai hasilnya, dalam hal struktur yang memenuhi
jalan bebas hambatan, jalan datar hanya sejumlah 5%
dari keseluruhan pengembangan, sedangkan viaduct,
jembatan dan terowongan mencapai 95Sementara
itu,viaduct dan jembatan adalah 80% dari total panjang,dengan total jumlah 11.800 bentang (7.770 buah
dibangun dengan gelagar baja/slab RC, 1.340 gelagar
baja/dek baja, dan 2.690 dari PC dan gelagar RC), dantotal 8.680 tiang (2.885 tiang baja dan 5.795 tiang RC).
Saat ini 1,8 juta orang per hari menggunakan
Metropolitan Expressway, juga satu juta kendaraan
dengan 100.000 kendaraan besar. Akan tetapi, volume
lalu lintas berbeda pada tiap seksi jaringan jalan bebas
hambatan ini dengan rentang antara 80.000
kendaraan/arah/hari pada seksi dengan enam-lajur
hingga 1.500 kendaraan pada seksi empat-lajur.
Untuk melakukan inspeksi, perbaikan dan perkuatan
jalan bebas hambatan ini dengan aman, perlu untuk
mengamankan area kerja dengan penutupan lajur
sementara. Lebih jauh lagi, untuk mengurangi
kemacetan lalu lintas akibat pekerjaan pemeliharaan,pekerjaan pada seksi dengan lalu lintas berat
dijadwalkan untuk menghindari jam hari kerja dan
dilaksanakan malam hari ketika volume lalu lintas
cukup ringan.
Biaya pemeliharaan dan operasi Metropolitan
Expressway adalah ¥61 milyar pada tahun 2012. Daribiaya ini biaya inspeksi dan perbaikan/perkuatan
adalah ¥42 milyar, dan untuk pengoperasian jalan tol
sebesar ¥19 milyar.

mengganti keseluruhan struktur jalan rel. Tetapi
sekarang pengontrolan fluktuasi beban dapat dilakukan
dengan instalasi struktur tumpuan pada jalan rel
dimana diberikan bantalan tambahan di antara bantalaneksisting. Penjelasan rinci sistim ini akan didiskusikan
terpisah.
Masa layan dan durabilitas jembatan baja pada
Shinkansen Tokaido akan ditingkatkan di masa depan
dengan aplikasi penanganan berbagai perkuatan yangsudah dikembangkan. Sementara itu, terkait dengan
pentingnya mengganti bagian-bagian jembatan jalan rel,
Perusahaan Jalan Rel Jepang Timur akan terus
memonitor efek penggantian itu dan memeriksa
periode penggantian bila dibutuhkan.
■

■

■

■

■

(Halaman 12~15)

Pemeliharaan Metropolitan Expressway
oleh Masasumi Okada, Biro Operasi Kanagawa,Metropolitan Expressway Co., Ltd., Takao Mizoguchi,
Biro Konstruksi Kanagawa, Metropolitan Expressway
Co., Ltd., dan Tomohiko Aikawa, Pusat Riset
Teknologi Jalan Raya
Metropolitan Expressway adalah jaringan jalanbebas hambatan yang dibangun untuk mengurangi
kemacetan jalan raya kronis di Tokyo, ibu kota Jepang,dan di daerah sekitarnya. Pada tahun1964 ketika
Olimpiade Tokyo digelar, sekitar 33 km sudah
beroperasi. Selama hampir lima puluh tahun kemudian,konstruksi jalan bebas hambatan sejalan dengan
perkembangan ekonomi nasional dan pada tahun 2010
telah mencapai total pajang jalan operasional 301,3 km.
Di tahun tersebut, Metropolitan Expressway dilaluioleh lalu lintas dengan volume tertinggi di Jepang(115.000 kendaraan per 12 jam, atau 11.000 kendaraan
per jam).
Pemeliharaan Metropolitan Expressway sepanjang
301,5 km diringkas di bawah ini.

Sistim Inspeksi dan Perbaikan/Perkuatan
Untuk melaksanakan pekerjaan inspeksi dan
perbaikan/pemeliharaan pada jaringan jalan bebas
hambatannya, Metropolitan Expressway Co., Ltd.
mengikuti proses sistematik seperti ditunjukkan padaGbr. 1: Perencanaan InspeksiinspeksiasesmenEksekusi (perbaikandan)rencana inspeksi.
Inspeksi dibagi tiga jenis tergantung pada tujuan
dan frekuensinya: inspeksi rutin (patrol kendaraan dan
inspeksi jalan), inspeksi periodik (inspeksi jarak dekat
dan instrumental), dan inspeksi darurat (sebagai
tanggap gempa bumi dll.)

Fitur Jalan Bebas Hambatan
Sejak 1985, Korporasi Publik Metropolitan
Expressway—yang didirikan kembali pada tahun 2005
akibat reformasi administrasi menjadi sebuah
perusahaan swasta Metropolitan Express
Co.,Ltd.,--telah menangani konstruksi, operasi danpemeliharaan Metropolitan Expressway.
Jaringan jalan bebas hambatan sepanjang 301 km
9 Retak Fatik pada Sudut Tiang Jembatan Baja
Pada tahun1997, ditemukan retak fatik pada sudut
tiang jembatan baja. Investigasi mendalam memastikan
bahwa retak tersebut adalah akibat perambatan fatik.
Kemudian, penyebab terjadinya kondisi fatik
diasumsikan dengan melaksanakan uji fatik dengan
spesimen uji skala penuh. Berdasarkan hasil
pemeriksaan lanjutan, digunakanlah sebuah metoda
yang menyambung pelat sambung dengan tiang
jembatan eksisting dengan menggunakan bautkekuatan tinggi untuk mengurangi konsentrasi
tegangan di area terjadinya retak.
Gbr. 2 dan Foto 5 menunjukkan posisi dimana retak
fatik terjadi, dan Foto 6 menunjukkan metodeperkuatan menggunakan pelat baja.

Gbr. 1 Sistim Inspeksi dan Perbaikan
 Inspeksi Rutin
Pekerjaan ini dilakukan untuk mengamati kondisi
struktural dan untuk mengecek benda-benda yang jatuh
di jalan. Frekuensi inspeksi ini bervariasi—inspeksi
patroli pada dasarnya dilakukan tiap dua jam dan
inspeksi jalan untuk sambungan ekspansi dan alatlainnya tiap lima tahunan.
 Inspeksi Periodik
Untuk mendapatkan pemahaman rinci kondisi
struktural, inspeksi jarak dekat pada struktur dilakukan
tiap lima tahun. Ini merupakan inspeksi yang paling
fundamental dan penting.
 Inspeksi Darurat
Inspeksi ini dilakukan untuk mengecek kerusakan
struktural dan untuk menilai tingkat kerusakan setelah
terjadinya gempa bumi dan badai torensial
Bagian-bagian yang akan diperbaiki ditentukan
dengan menilai dan meranking hasil inspeksi menurut
data base kami (METIS: Metropolitan Expressway
Maintenance Technical Information System). Setelah
perbaikan selesai, catatan perbaikan dimasukkan kedalam data base dan disimpan sebagai data untuk
digunakan pada rencana inspeksi dan perbaikan
selanjutnya.
Inspeksi patroli rutin digambarkan dalam Foto 1,
inspeksi periodik jalan jarak dekat dalam Foto 2, daninspeksi instrument dalam Foto 4

Gbr. 2 Posisi Terjadinya Retak Fatik pada Sudut Tiang
Jembatan Baja
Foto 5 Terjadinya retak fatik (teramati pada garis las
dimana balok dan kolom bersilangan)
Foto 6 Perkuatan tiang jembatan baja dengan
menggunakan pelat sambung ke tiang
 Retak Fatik pada Dek Baja
Kegagalan fatik sering ditemukan pad dek baja.
Khususnya, sudah dipastikan adanya kasus retak fatik
pad alas pelat dek baja dan trough ribs merambat ke
kearah ketebalan pelat dek dan kemudian ke pelat dek.
Sebagai langkah penanganan terhadap retak fatik
demikian, diadopsi metoda yang menggunakan beton
serat baja (SFRC), yang memiliki modulus elastis lebih
besar daripada perkerasan aspal, sehingga kekakuanya
dapat menekan regangan yang terjadi pada las dek baja
dan trough ribs
Untuk memastikan efek perkuatan yang diberikan
oleh SFRC, penting kiranya untuk pertama-tama
menentukan jenis material dan struktur yang diaplikasi.
Kemudian, uji fatik dilakukan dengan menggunakan
metode perkerasan jalan dimana perkerasan aspal
setebal 8 cm digantikan dengan lapisan SFRC tebal 5
cm di atas lapisan aspal tebal 3 cm.
Foto 7 menunjukkan pemasangan SRC dan struktur
perkerasan yang digunakn dalam metoda ini

Foto 1 Inspeksi patrotli (memastikan degradasi
struktural dengan kendaraan patroli jalan bebas
hambatan)
Foto 2 Inspeksi jalan (inspeksi struktur dengan berjalan
dilakukan oleh inspektur di daerah lalu lintas terbatas
pada malam hari)
Foto 3 Inspeksi jarak dekat (inspeksi dengan cherry
picker; inspeksi siang hari dilakukan di lokasi dimana
arus lalu lintas tidak terpengaruh)
Foto 4 Inspeksi instrumental (uji ultrasonik las pada
struktur baja)
Contoh Perbaikan dan Perkuatan
Perbaikan dan perkuatan meliputi pergantian
perkerasan jalan yang menunjukkan kerusakan alur dan
retak, serta pengecatan ulang struktur baja untuk
mencegah korosi. Perhatian saat ini difokuskan padaperbaikan dan perkuatan fenomena fatik pada strukturbaja. Contoh kegagalan fatik dan langkah
penanganannya dipaparkan di bawah ini.

Foto 7 Penyediaan langkah penanganan fatik pada dek
baja dengan perkerasan SFRC (seksi biru: resin epoxy) Penanganan Fatik Slab RC
Untuk perkuatan slab RC, terdapat dua metoda yangsecara konvensional telah digunakan untuk mengurangi
10

membutuhkan perbaikan skala besar. Sementara itu, ujicoba kalkulasi perkiraan biaya proyek ini adalah ¥380
milyar untuk seksi 8 km dan ¥250 milyar untuks seksi
55 km sehingga total biaya adalah ¥630 milyar.
Dengan dasar prinsip keselamatan dan kenyamanan
berkendara dan layanan mutu tinggi bagi penggunanya,
Metropolitan Expressway Co., Ltd. berkomitmen untuk
melaksanakan pekerjaan pemeliharannya di masa
depan. (Lihat Foto 9)

momen tekuk akibat beban hidup yang timbul padaslab RC: 1) instalasi tambahan satu atau dua stringer
antara gelagar utama dan 2) menyambung pelat baja keslab RC dengan harapan bahwa, ketika disambung,pelat baja dan slab RC eksisting akan bersama-samamenahan momen tekuk yang timbul pada slab RC.
Akan tetapi, karena bahan baja yang digunakan untuk
metoda ini, dibutuhkan perancah yang kuat dan perlu
memberikan perhatian khusus pada penangananelemen yang akan dipasang
Selanjutnya, jelaslah bahwa timbulnya kerusakan
pada slab RC disebabkan oleh fenomena fatik akibatlalu lintas kendaraan. Untuk itu dibuat metoda
perkuatan yang menggunakan material baru. Metoda
ini menggunakan lembaran serat karbon yang dilapis
ke permukaan belakang slab RC untuk mitigasi fatikslab RC
Foto 8 menunjukkan slab RC yang diperkuat
dengan lembar serat karbon yang dilapis ke bagianbelakang slab dan kemudian dicat, danpekerjaan
perkuatan yang tengah berlangsung

Foto 9 Jembatan Tsurumi Tsubasa (latar depan) dan
Jembatan Teluk Yokohama (latar belakang) di Rute
Pantai Teluk Metropolitan Expressway. Untuk
menjamin keselamatan lalu lintas diterapkan teknologi
pemeliharaan yang canggih.
Tentang Metropolitan Expressway Co., Ltd.
Informasi lebih jauh tentang pemeliharaan jalan bebas
hambatan dan operasi lainnya dari perusahaan ini dapat
diperoleh di:
Informasi perusahaan:
http://www.shutoko.co.jp/english/ Operasi pemeliharaan:
http://www.shutoko.co.jp/english/technology/mm-main
tenance/

Foto 8 Penulangan slab RC dengan lembar serat karbon(lembaran dilapis ke arah tegak-lurus terhadap slab;
coating dilakukan untuk mencegah penurunan mutu
resin epoksi)■

Pemeriksaan Pembaharuan Fasilitas Jalan Bebas
Hambatan Skala Besar
Metropolitan Expressway Co., Ltd selalu
melakukan inspeksi terhadap struktur jalan bebas
hambatan dan telah melakukan pekerjaan perbaikan
yang dibutuhkan sesuai dengan hasil inspeksi.
Akan tetapi, panjang keseluruhan jaringan
Metropolitan Expressway sekarang adalah 301 km,
dimana 30%nya (atau 100 km) terdiri dari strukturyang telah memiliki masa layan 40 tahun atau lebih
sejak mulanya. Akibatnya, telah terjadi kerusakan padabanyak struktur yang telah bertahun-tahun menyokong
lalu lintas, dan juga telah ditemukan kerusakan serius
di beberapa struktur.
Dengan kondisi ini, Metropolitan Expressway Co.,
Ltd. telah merancang pembaharuan untuk seksi yangtelah ditentukan pada jalan bebas hambatan sepanjang
301 km ini. Rencana ini membutuhkan rekonstuksi
jembatan dan penggantian slab lantai pada seksidengan panjang 8 km dimana ditemukan kerusakan
serius serta juga pembarhuan struktur dimana
diperlukan; dan juga dibutuhkan perbaikan keseluruhan
struktur pada seksi dengan panjang 55 km yang

■

■

■

■

(Halaman 16~18)

Penggantian Slab RC dengan Dek Bajapada Jembatan Mikawaohashi
oleh Tomoo Mito
Eight-Japan Engineering Consultants Inc.
Jembatan Mikawaohashi merupakan jembatan
gelagar baja non-komposit dengan panjang 398 m dan
komposisi bentang menerus 2+3+2. Jembatan ini
dibangun dimana Rute Kanazawa-Mikawa-Komatsu,
jalan raya lokal utama, menyeberangi Sungai Tedori diPrefektur Ishikawa. Jembatan ini perlu peremajaan
akibat masalah berikut: meningkatnya volume lalu
lintas, kerusakan progresif slab RC akibat garam diudara, adanya kebutuhan akan jalur pejalan kaki di sisi
hulu jembatan (pelebaran jembatan) dan penanganan
beban hidup tipe-B untuk memenuhi Spesifikasi Disain
Jembatan Jalan Raya Jepang.
Untuk memperbaiki situasi di atas yang merugikan
jembatan, maka slab RC konvensional yang semuladigunakan kemudian digantikan dengan dek baja (Gbr.
11menunjukkan bahwa banyak retak yang timbul dan
bahwa beton permukaan mulai mengelupas, daninspeksi periodik jembatan selanjutnya menunjukkan
bahwa kondisinya terus menurun. Dalam suatu
investigasi mengenai konten ion klorida tahun 2006
ditemukan bahwan kadar ion klorida di tulangan baja
akan segera mencapai level kritis yang akanmenimbulkan korosi (Foto 2). Berdasarkan hal tersebut,
diasumsikan bahwa memburuknya kondisi slab RC
akan berlangsung cepat dengan adanya korosi tulanganbaja yang rusak akibat air garam.

1). Pekerjaan penggantian yang sudah dilaksanakan
pada Jembatan Mikawaohashi dapat digambarkan di
bawah ini.
Gbr. 1 Seksi Jembatan Mikawaohashi (sebelum dan
sesudah penggantian slab)
Garis Besar Jembatan dan Kebutuhan akan
Penggantian
Jembatan Mikawaohashi Bridge dibangun 200 m
dari mulut Sungai Tedori di Mikawa-Minami, Kota
Hakusan, Prefektur Ishikawa. Jembatan ini memiliki
panjang 398 m (pembagian bentang: 51.0+58.6,
58.6+59.0+58.6, 58.6+51.0 m). Struktur atas terdiri
dari dua gelagar pelat baja non komposit menerus 2bentang dan satu gelagar pelat baja non-komposit
menerus 3-bentang; struktur bawah adalah tiang tipe
dinding RC dengan pondasi caisson (Gbr. 2).
Jembatan Mikawa yang sebelumnya berada di hulu
sungai dari Jembatan Mikawaohashi dibangun padatahun 1938. Jembatan ini digunakan untuk lalu lintas
kendaraan hingga tahun 1972 ketika Jembatan
Mikawaohashi dioperasikan, dan setelah itu digunakan
untuk lalu lintas sepeda dan pejalan kaki (Foto 1).
Akan tetapi, pemindahan Jembatan Mikawa
menjadi penting dengan adanya kondisi seksi sungai
yang tidak memadai. Hal ini kemudian menimbulkan
pertanyaan tentang bentuk jalur pejalan kaki penggantiyang dapat dibangun di sisi hulu dari Jembatan
Mikawaohashi. Di samping itu, perkuatan beban hidup
tipe-B diimplementasikan untuk gelagar utama
Jembatan Mikawaohashi dari tahun 1997 hingga 1998.
Tetapi dengan meningkatnya kerusakan slab beton(korosi tulangan baja, pengelupasan permukaan beton),berragam penanganan dibutuhkan, termasuk: pelebaran
jembatan untuk mengakomodasi jalur pejalan kaki,
penanganan beban hidup tipe-B pada slab dan
pengurangan berat jembatan yang efektif untuk
peremajaan seismik.

Foto 2 Expose penulangan baja slab RC (foto diambil
tahin 2006)
 Pentingnya Membangun Jalur Pejalan Kaki
LainnyaSudah dipastikan bahwa Jembatan Mikawa(jembatan pejalan kaki) yang terdapat tepat di hulu
Jembatan Mikawaohashi harus dipindahkan tanpa
penundaan karena adanya kondisi yang tidak memadai
terkait seksi sungai yang disebut di atas. Untuk hal itu,
penduduk sekitar Kota Hakusan menuntut agar setelahpemindahan Jembatan Mikawa harus segera dibangun
lajur pejalan kaki di sisi hulu Jembatan Mikawaohashi
untuk menjamin keselamatan dan kenyamanan.
 Berat yang Lebih Ringan untuk Perbaikan
Kinerja Seismik Jembatan
Melalui pemeriksaan terpisah dipastikan bahwa
untuk memperlebar jembatan dengan tetap
menggunakan slab RC apa adanya akan menambah
berat struktur atas, dengan demikian akan
memperburuk peremajaan seismik jembatan. Olehkarenanya, pengurangan berat struktur atas merupakan
persyaratan yang tak terelakkan untuk meningkatkankinerja seismik keseluruhan struktur jembatan.
Untuk mencari pendekatan untuk menyelesaikan
tiga tugas ini, perlu dilakukan pemeriksaan ekstensif
terkait pelebaran jembatan dan, selanjutnya,
penggantian slab RC dan efeknya terhadap kinerja
struktural, efisiensi kerja dan tiang jembatan eksisting.
Sebagai hasil studi ini, dek baja digunakan dalam
metoda penggantian slab RC karena alasan berikut:
pelebaran jembatan dan pengurangan beban mati dapat
dibuat kompatibel, tanpa efek kebalikan terhadap
pekerjaan perkuatan beban hidup tipe-B yang sudah
berlangsung, dan berat struktur atas dapat dikurangi
sedemikian sehingga tercapai kinerja seismik yanglebih baik dalam rentang yang diperluakan dalamdisain.

Foto 1 Jembatan Mikawaohashi dan Jembatan Mikawa(diambil dari sebelah kiri sisi pantai)
Gbr. 2 Gambaran Umum Jembatan Mikawaohashi
Tugas Kerja dan Pendekatan untuk Meningkatkan
Masa Layan Jembatan Mikawaohashi
Tiga isu utama yang dihadapi Jembatan
Mikawaohashi: Memburuknya Slab RC Secara Progresif
Investigasi sebelumnya pada slab RC tahun 1996123) Verifikasi tegangan akan dilakukan pada tiap stepdalam pekerjaan penggantian dan dengan
memperhitungkan kedua tegangan yang tersebut di
atas.
4) Karena berkurangnya ketebalan akibat korosi padaseksi gelagar utama, kalkulasi per seksi akan
dilakukan dengan mengurangi ketebalan web dan
flens bawah berdasarkan hasil survey. Sementara
itu, kalkulasi akan mempertimbangkan seksi
dimana gelagar diperkuat menggunakan pelat
pengaku.

Penggantian Slab dengan Efek Minimum pada Lalu
LintasDalam menggantikan slab RC dengan dek baja, dua
aspek berikut menjadi pertimbangan ketika
menentukan lebar jembatan optimum.
 Penentuan Lebar Akhir—Berdasarkan Tegangan
Gelagar Utama
Kalkulasi uji coba untuk menentukan lebar total
jembatan setelah penyelesaian mempertimbangkan
empat kasus terkait tegangan gelagar utama: B=12,6 m,
13,6 m, 14,6 m dan 15,6 m. Sebagai hasilnya, menjadi
jelas bahwa lebar total harus 13,6 m atau lebih kecil
agar tetap berada dalam tegangan ijin gelagar utamayang saat ini sedang diperkuat untuk beban hidup
tipe-B.
 Penentuan Lebar Akhir—Berdasarkan Pekerjaan
Penggantian
Karena lalu lintas pada waktu pagi dan sore haribesar, dan juga, karena terdapat persilangan di ujung
jembatan, dikhawatirkan akan terjadi kemacetan lalu
lintas pada saat slab RC sedang diganti dengan dek
baja. Oleh karenanya, yang penting dijaga adalah
bahwa ada dua lajur (satu lajur untuk tiap arah) harus
tetap dibuka selama pekerjaan penggantian. Lebar
terkecil untuk menjadi dua lajur terbuka selama
pekerjaan dillakukan adalah
0,4+6,02+0,32+0,2+0,4=13,6 m.
Dari hasil pemeriksaan di atas, diadosi lebar 13,6 m
sebagai lebar optimum jembatan. (Lihat Gbr. 3)

Gbr. 4 Seksi Gelagar Komposit Kalkulasi Tegangan di Tiap Step Proses Pekerjaan
Karena verifikasi tegangan dilakukan dengan
mempertimbangkan efek komposit dek baja dangelagar utama eksisting seperti disebut di atas, dan
karena pekerjaan penggantian dilakukan dengan step
progresif yang memperhitungkan manajemen lalu
lintas, sistim struktural akan berbeda pada tiap step.
Untuk menghadapi situasi demikian, step dalamproses penggantian akan dilaksanakan sebagaimanadalam Gbr. 5. Untuk mencegah kolaps jembatan,kondisi tegangan dicek pada tiap step untuk
memastikan bahwa besaran nilai-nilai yang diijinkan
dan beban disain berada dalam tingkat tertentu terkait
keselamatan dalam pekerjaan penggantian, tegangangelagar utama setelah penyelesaian pekerjaan, danreaksi tumpuan serta beban rencana.
Step dalam pekerjaan ini ditunjukkan dalam Gbr. 6

Gbr. 3 Penentuan Lebar Ahir—Berdasarkan Pekerjaan
Penggantian(Untuk memastikan tersedia dua lajur: Dibutuhkan
total lebar 13,6 m atau lebih)

Gbr. 5 Tahapan Pekerjaan Penggantian
Gbr. 6 Perkuatan Sisi Bagian Rendah RC
Perkuatan Slab RC Eksisting selama Penggantian
Di tengah pekerjaan penggantian slab RC dengan
dek baja sambil tetap menyediakan dua lajur terbuka
untuk lalu lintas, slab tengah di pusat slab RC eksisting
menjorok dari struktur tumpuan. Karena beban roda
bekerja pada sisi hilir dari bagian slab yang menjorok(overhang) dan karena slab memiliki ketebalan dinding
yang tipis (16 cm) dan disain untuk penggunaan
pejalan kaki, slab diperkuat dengan menggunana
stringer dan bracket temporer. (Lihat Gbr. 6 dan Foto
3)

Konsep Disain Penggantian Slab
 Verifikasi Tegangan Gelagar Utama
Karena Jembatan Mikawaohashi adalah struktur
gelagar non-komposit, dalam penggantian slab RC
dengan dek baja implementasi verifikasi tegangandilakukan dengan mempertimbangkan efek komposit
yang dihasilkan sebagai akibat dari gabungan dek baja
dan gelagar utama dan berdasarkan konsep berikut:
1) Beban mati sebelum instalasi dek baja akan
ditanggung hanya oleh seksi gelagar utama
eksisting2) Beban mati setelah instalasi dek baja dan beban
hidup akan ditanggung oleh seksi komposit
termsuk dek baja. (Gbr. 4)

Berhasilnya Penggantian Slab RC dengan Dek Baja
Pekerjaan penggantian slab RC degan dek baja pada
Jembatan Mikawaohashi dimulai tahun 2010 dan
13lain dimana pembicara utama dari kedua Negara akan
berpartisipasi, akan ada diskusi yang ekstensif dengan
fokus pada promosi konstruksi struktur baja diKamboja.
Pada bulan Desember 2012, FBBJ, bersama dengan
KPUT dan ITK, mengadakan konferensi pertama
dengan judul “Konferensi Teknologi Mutakhir untuk
Konstruksi Baja 2012” di Phnom Penh dengan hasil
memuaskan, yang diikuti oleh sekitar 200 insinyur daripemerintah. Akademisi dan swasta.

diselesaikan pada tahun 2014.
Masa layan jembatan sudah diperpanjang dengan
membuang slab RC eksisting, yang sudah mengalami
kerusakan progresif dan penurunan kekuatan struktural,dan dengan menggantikannya dengan sebuah dek baja.
Dan, kinerja seismik juga menjadi meningkat dengan
pengurangan berat struktur secara keseluruhan. Di atas
segalanya, dengan adanya penambahan jalur pejalankaki pada Jembatan Mikawaohashi di sisi hulu sungai,
Jembatan Mikawa dipindahkan tanpa mengganggu lalu
lintas yang ada (Foto 4).
Lebih jauh lagi, karena dua lajur lalu lintas tetap
dipertahankan dibuka tanpa instalasi jembatan
temporer selama pekerjaan penggantian, tidak saja efek
terhadap lalu lintas menjadi minimal, tetapi juga terjadi
pengurangan masa konstruksi dan biaya keseluruhan.
Kami sangat senang apabila laporan ini dapat
menjadi referensi yang berguna dalam merencanakan
penggantian slab jembatan di masa depan, yang mana
diperkirakan akan meningkat.

Permintaan untuk Kerjasama Positif untuk Survey
Pembaca Steel Construction Today & Tomorrow
Steel Construction Today & Tomorrow, periodikal
bersama Federasi Besi dan Baja Jepang (FBBJ) dengan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang, diterbitkan tiga
kali dalam setahun. Ini merupakan satu-satunya
periodikal yang mengirimkan informasi teknologi
tentang konstruksi baja di Jepang kepada mereka yangterlibat dalam konstruksi khuususnya di negara-negara
Asia.
Kami sedang menjalankan survei pembaca
periodikal dengan publikasi tiga terbitan yangdiencanakan untuk tahun fiskal 2014. Tujuan utama
adalah untuk dapat mengerti secara tepat kebutuhan
pembaca agar kegunaan publikasi ini dapat
ditingkatkan. Formulir tersedia dalam dua sistim.
 Akses ke website FBBJ (JISF)
Enter jisf dan cari di mesin pencari
Klik banner di website JISF bahasa Inggris
Klik formulir survei
 Bentuk cetakan
Majalah ini dikirim secara regular ke pelanggan
dengan disertakan formulir survei. Mohon mengisi
formulir dan fax ke +81-3-3667-0245
Jawaban positif anda via formulir survei pembaca
akan sangat membantu kami dalam meningkatkan
penggunaan Steel Construction Today & Tomorrow,yang pastinya akan bermanfaat bagi negara anda dan
industri baja negara Jepang. Untuk mencapai tujuan ini,
kami sangat mengharapkan kerja sama anda dengan
mengirim balik formulir survei pembaca.

Foto 3 Bracket yang digunakan untuk perkuatan slab
RC
Foto 4 Jembatan Mikawaohashi setelah penggantian
dengan dek baja
■

■

■

■

■

(Sampul luar bagian dalam)Aktifitas FBBJ
Konferensi Konstruksi Baja Ke dua di Kamboja
yang dalam Perencanaan
Federasi Besi dan Baja Jepang (FBBJ)
merencanakan untuk mengadakan konferensi ke dua
berjudul “Teknologi Terkini untuk Konstruksi Struktur
Baja 2014 (nama masih sementara)” di Phnom Penh,
Kmboja pada bulan Desember 2014. Konferensi ini
direncanakan akan dilangsungkan dengan sponsor
bersama FBBJ, Kementrian Pekerjaan Umum dan
Transport (KPUT) Kamboja dan Institut Teknologi
Kamboja (ITK). Pada awal bulan Juni tahun ini, telahberlangsung pertemuan untuk mempromosikan
konferensi antara FBBJ dan kedua rekan kerja dariKamboja.
Konferensi ini akan terdiri dari beberapa sesi.
Dalam sesi dengan target para insinyur, akan ada lima
kuliah dari ahli ke dua negara yang akanmendiskusikan teknologi struktur baja dalam bidang
kepelabuhanan, jembatan dan bangunan. Di dalam sesi
14