4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Jembatan

Secara umum, jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk

menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan

seperti danau, lembah, jurang, saluran irigasi, jalan kereta api dan semacamnya

(Ariestadi, 2008 : 429). Konstruksi ini dapat dilalui oleh pejalan kaki, kendaraan

bermesin maupun tradisional, dan kereta api. Mengingat fungsi dari jembatan

yaitu sebagai penghubung dua ruas jalan yang dilalui rintangan, maka jembatan

dapat dikatakan merupakan bagian dari suatu jalan, baik jalan raya atau jalan

kereta api.

Jembatan merupakan suatu bangunan yang dibuat untuk melintasi

rintangan baik yang terjadi di alam maupun buatan manusia. Jembatan dapat

dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yaitu:

a. Menurut penggunaan, yaitu: jembatan jalan raya, jembatan kereta api,

jembatan pipa, jembatan air, jembatan kanal dan jembatan militer.

b. Menurut bahan jembatan, yaitu: jembatan kayu, jembatan batu, jembatan

beton, dan jembatan baja.

c. Menurut posisi jalan, yaitu: jembatan lantai, jembatan dua lantai, jembatan

langsung, jembatan setengah langsung rangka kaku, jembatan gantung,dan

5

jembatan tahanan kabel.

d. Menurut bentuk dan ciri–cirinya, yaitu: jembatan balok, jembatan rangka

dan jembatan lengkung.

e. Menurut kedudukan bidang datar, yaitu: jembatan miring, jembatan lurus,

dan jembatan lengkung.

f. Menurut lokasi jembatan, yaitu: jembatan yang melintasi sungai, jembatan

yang melintasi viaduk, jembatan yang melintasi jalan raya, dan jembatan

yang melintasi jalan kereta api.

g. Menurut sistem strukturnya, yaitu: jembatan sistem sederhana dan

jembatan sistem menerus.

h. Menurut kelas jembatan, kelas jembatan jalan raya dibagi menjadi dua

kelas,

yaitu: kelas A dan kelas B

2.2 Jembatan Gelagar Beton Bertulang

Jembatan gelagar beton bertulang adalah suatu bangunan buatan manusia

dimana bangunan atas terbuat dari beton bertulang yang berfungsi untuk

menghubungkan jalur transportasi yang dilalui oleh beban lalu lintas.

2.2.1 Komponen Jembatan Gelagar Beton Bertulang

Secara umum, komponen jembatan dibagi menjadi dua komponen utama,

yaitu bangunan atas dan bangunan bawah. Tiap-tiap komponen utama disusun

oleh beberapa komponen yang terintegrasi menjadi suatu kesatuan sistem. Tiap-

tiap komponen memiliki fungsi yang spesifik dalam mendukung fungsi jembatan

6

secara keseluruhan.

2.2.1.1 Bangunan Atas

Bangunan atas merupakan komponen utama yang menerima langsung beban

lalu lintas. Bangunan atas terdiri dari semua komponen suatu jembatan yang

terletak diatas dukungan abutmen dan pilar.

Komponen-komponen bangunan atas, yaitu:

1) Plat Lantai

Plat lantai merupakan komponen jembatan yang memiliki fungsi

utama untuk mendistribusikan beban sepanjang potongan melintang

jembatan. Plat lantai merupakan bagian yang menyatu dengan sistem

struktur yang lain, yang didesain untuk mendistribusikan beban-beban

sepanjang bentang jembatan.

2) Gelagar Induk

Gelagar induk merupakan komponen utama yang berfungsi untuk

mendistribusikan beban-beban secara longitudinal dan biasanya didesain

untuk menahan lendutan. Gelagar induk identik dengan penamaan dari

tipe bangunan atas jembatan, misal gelagar tipe balok disebut dengan

istilah girder, gelagar tipe rangka disebut dengan istilah truss, dan

sebagainya.

7

3) Gelagar Sekunder

Gelagar sekunder terdiri dari gelagar melintang dan memanjang.

Gelagar melintang merupakan pengikat antar gelagar induk yang

didesain untuk menahan deformasi melintang dari rangka struktur atas

dan membantu pendistribusian bagian dari beban vertikal antara gelagar

induk. Gelagar memanjang pada jembatan merupakan pengikat antara

gelagar melintang dan bantalan.

4) Perletakan

Perletakan merupakan komponen jembatan yang berfungsi untuk

mendistribusikan beban bangunan atas ke bangunan bawah. Perletakan

jembatan dibedakan atas perletakan tetap dan perletakan gerak.

Perletakan gerak berfungsi memfasilitasi gerakan rotasi dan translasi

longitudinal. Perletakan tetap berfungsi hanya memfasilitasi gerakan

rotasi.

5) Sambungan Siar Muai

Sambungan siar muai merupakan komponen jembatan yang

berfungsi untuk menyambungkan bangunan atas dengan bagian ujung

atas abutmen atau pilar. Selain itu, berfungsi untuk menahan pergerakan

horizontal atau rotasi yang ditimbulkan oleh bangunan atas.

2.2.1.2 Bangunan Bawah

Bangunan bawah merupakan bagian struktur jembatan yang langsung

berdiri di atas tanah dan menyangga bangunan atas jembatan. Bangunan bawah

berfungsi untuk mendistribusikan beban dari atas ke pondasi. Bangunan bawah

8

terletak di antara dua kepala jembatan yang disebut pilar. Pilar digunakan jika

bentang jembatan terlalu panjang atau bentang lebih dari satu, yang berfungsi

untuk mendistribusikan beban bangunan atas. Bangunan bawah meliputi

komponen-komponen yang mendukung bangunan atas.

Komponen-komponen bangunan bawah, yaitu:

1) Abutmen

Abutmen merupakan struktur penahan tanah yang mendukung

bangunan atas pada bagian ujung-ujung suatu jembatan. Abutmen

berfungsi untuk menahan gaya longitudinal dari tanah di bagian bawah

ruas jalan yang melintas. Abutmen dapat didesain dalam berbagai

ukuran dan bentuk.

2) Pilar

Pilar merupakan struktur yang mendukung bangunan atas pada

pertengahan antara dua abutmen. Pilar digunakan jika bentang jembatan

terlalu panjang atau bentang lebih dari satu. Seperti halnya abutmen,

pilar juga dapat didesain dalam berbagai ukuran dan bentuk. Desain

pilar perlu memperhatikan aspek estetika karena sangat mempengaruhi

keindahan tampak jembatan.

9

3) Pedestals

Pedestals merupakan kolom pendek yang berada di atas abutmen

atau pilar yang secara langsung menopang gelagar utama struktur atas.

4) Backwall

Backwall merupakan komponen utama dari suatu abutmen yang

berfungsi sebagai struktur penahan (tanah) pada tiap-tiap jalan

pendekat.

5) Wingwall

Wingwall merupakan suatu dinding samping pada dinding

belakang abutmen atau stem yang didesain untuk membantu atau

menahan keutuhan atau stabilitas tanah di belakang abutmen. Pada

beberapa struktur, wingwall didesain cenderung secara konservatif,

yang mengakibatkan dinding lebih besar pada beberapa jembatan.

6) Piles

Jika lapisan tanah yang berada di bawah footing tak dapat

memberikan dukungan yang cukup terhadap bangunan bawah (dalam

hal bearings capacity, stabilitas keseluruhan, atau penurunan). Maka

perlunya penggunaan piles footing, yang merupakan penambahan

kedalaman dari footing hingga kedalaman yang memadai. Piles

memiliki banyak variasi bentuk dan ukuran.

10

Selain bangunan atas dan bangunan bawah, jembatan juga memiliki

bangunan pelengkap, seperti:

a) Lapisan Permukaan/ Perkerasan

Lapisan permukaan/ perkerasan memiliki fungsi untuk menahan

kontak terhadap kendaraan yang melintasi jembatan. Lapisan

permukaan/ perkerasan adalah lapisan yang terpisah dengan struktur

jembatan dimana terbuat dari material aspal dengan ketebalan 51-102

mm.

b) Perlengkapan

Perlengkapan adalah suatu bagian dari jembatan yang bukan

komponen yang penting tetapi melayani beberapa kepentingan terhadap

fungsI struktur secara menyeluruh. Adapun perlengkapan jembatan

yang berpengaruh terhadap fungsi jembatan, antara lain:

1. Perlindungan lereng dan timbunan

Merupakan lereng yang meruncing mulai dari abutmen sampai

timbunan yang dibungkus dengan material baik batuan kering

maupun blok perkerasan. Perlindungan lereng dan timbunan

memiliki estetika yang indah dan memiliki pengendalian erosi

yang memadai.

2. Underdrain

Underdrain adalah suatu sistem drainase yang terbuat dari pipa

11

yang diperporasi dimana mampu mengalihkan aliran air

permukaan dari struktur ke saluran-saluran drainase yang

tersedia. Underdrain memiliki fungsi untuk menyediakan

drainase yang memadai bagi komponen-komponen bangunan

bawah.

3. Approach

Merupakan bagian dari jalan yang mendekati dan menjauhi

abutmen. Menurut AASHTO, approach adalah penggabungan

lebar jalur jalan dengan bahu jalan. Ukuran approach sama

dengan lebar jalur jalan pada jembatan atau penyempitan dari

ruas jalan standar (disesuaikan dengan lebar jalur jalan pada

jembatan).

4. Traffic Barriers

Traffic barriers berfungsi untuk mengurangi terjadinya

kecelakaan ketika suatu kendaraan meninggalkan jalan. Traffic

barriers terbuat dari beton bertulang berupa parapets ataupun

terbuat dari baja berupa rel pengaman.

2.3 Tipe Jembatan

Tipe jembatan berdasarkan Bridge Management System 1992

diidentifikasi menurut tipe bangunan atas, bahan dan asal bangunan atas. Secara

lebih detail dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

TBA(Tipe Bangunan Atas)

Bahan ABA(Asal Bahan Bangunan)

F Ferry J Alumunium U United Kigdom(Calender Hamilton)

G Gelagar K Kayu W Bailley/ Acrow

M Gelagar komposit M Pasangan batu H Adhi Karya

O Gelagar boks S Pasangan bata J Jepang

U Gelagar tipe U O Tanah biasa/ lempung/ timbunan P PPI

L Balok pelengkung R Kerikil/ pasir Y Wijaya Karya

N Rangka semi permanen X Bahan asli X Tidak ada struktur

R Rangka V PVC M Amarta Karya

S Rangka sementara N Geotextile L Lain-lain

K Lintasan kereta api W Macadam

W Lintasan basah H Pasangan batu kosong

X Lain-lain L Lain-lain

TBA(Tipe Bangunan Atas)

Bahan ABA(Asal Bahan Bangunan)

A Gorong-gorong pelengkung A Aspal A Australia

B Gorong-gorong persegi B Baja B Belanda (baru)

Y Gorong-gorong pipa U Lantai baja gelombang C Karunia Berca

IndonesiaC Kabel Y Pipa baja diisi beton D Belanda (lama)

T Gantung D Beton tak bertulang E Spanyol/ Wika

D Flat slab P Beton prategang G Cigading

H Pile slab T Beton bertulang I Indonesia

P Pelat E Neoprene/ karet K Bukaka

V Voided slab F Teflon R Austria

E Pelengkung G Bronjong dan sejenisnya T Transbakrie

12

Tabel II.1 Identifikasi Tipe Jembatan berdasarkan Bridge Managemant System

1992

Tabel II.1 (lanjutan) Identifikasi Tipe Jembatan berdasarkan Bridge Managemant

System 1992

13

2.4 Jenis – Jenis Jembatan

Jenis jembatan sendiri dapat dibedakan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan

konstruksi, dan tipe strukturnya

Berdasarkan fungsinya , jembatan dapat dibedakan sebagai berikut :

1. Jembatan Jalan Raya (Hightway Bridge)

2. Jembatan Kereta Api (Rainway Bridge)

3. Jembatan Pejalan Kaki atau Penyeberangan (Pedestrian Bridge)

Berdasarkan lokasinya , jenis jembatan dapat dibedakan sebagai berikut :

1. Jembatan diatas sungai atau danau

2. Jembatan diatas lembah

3. Jembatan diatas saluran irigasi atau drainase (Culvert)

4. Jembatan diatas jalan yang sudah ada (Flyover)

5. Jembatan di dermaga (Jetty)

Sedangkan berdasarkan bahan konstruksinya, jembatan dapat dibedakan

sebagai berikut:

1. Jembatan Kayu ( Log Bridge )

2. Jembatan Beton ( Concrete Bridge )

3. Jembatan Beton Prategang ( Prestressed Concrete Bridge )

4. Jembatan Baja (Steel Bridge )

5. Jembatan Komposit ( Composite Bridge )

14

Dan berdasarkan tipe strukturnya, jembatan dapat dibedakan menjadi

beberapa macam, antara lain :

1. Jembatan Plat (Slab Bridge )

2. Jembatan Plat Berongga ( Voidedslab Bridge )

3. Jembatan Gelagar ( Girder Bridge )

4. Jembatan Rangka ( Truss Bridge )

5. Jembatan Pelengkung ( Arch Bridge )

6. Jembatan Kabel Gantung ( Suspension Bridge )

7. Jembatan Kabel Cancan ( Cable Stayed Bridge )

8. Jembatan Penyangga ( Cantilever Bridge )

2.5 Usia Jembatan

Pada jembatan, usia dibedakan menjadi dua macam yaitu usia fungsional

dan usia struktural.

2.5.1 Usia Fungsional

Usia fungsional jembatan berhubungan dengan volume lalu lintas pada

kecepatan rata-rata yang melalui jembatan. Hal ini berhubungan dengan jumlah

lajur atau lebar lantai jembatan. Jembatan sudah mendekati usia fungsionalnya

jika volume lalu lintas yang melalui jembatan mulai dibatasi.

Jika besar volume lalu lintas yang melewati jembatan pada selang waktu

yang sempit, maka kecepatan kendaraan akan berkurang, akhirnya akan mencapai

titik jenuh (macet). Hal ini dapat mengakibatkan waktu tempuh dan biaya yang

15

akan diperlukan untuk mencapai suatu tujuan dengan melewati jembatan menjadi

lebih besar daripada melewati rute alternatif. Oleh karena itu, biaya operasional

dan pemeliharaan jembatan lebih besar dari keuntungan ekonomis yang diperoleh.

Maka jembatan telah mencapai kondisi habis usia fungsionalnya.

2.5.2 Usia Struktural

Usia struktural jembatan berhubungan dengan kondisi keamanan dan

pelayanan. Hal tersebut berhubungan juga dengan retak, deformasi dan

sejenisnya. Kondisi ini bergantung terutama pada berbagai kegiatan dan bahan

yang digunakan pada jembatan.

Perubahan pada bahan pembentuk ada dua macam, yaitu yang

berhubungan dengan kekuatan; yang berhubungan dengan dimensi dan geometri.

Kejadian-kejadian yang dapat ditemui, antara lain:

1) Pelapisan permukaan yang berulang yang dapat menambah beban mati

2) Meningkatnya beban gandar akibat berubahnya karakteristik

kendaraan

3) Penurunan pondasi akibat perubahan pada kondisi geologis

2.6 Pembebanan Jembatan

Pembebanan untuk jembatan sangat mempengaruhi kekuatan jembatan

tersebut. Secara umum, pada jembatan terdapat tiga jenis beban ( Ariestadi, 2008 :

447), yaitu :

16

a) Beban Primer, yang terdiri dari :

1) Beban Mati (Muatan Tetap)

Penentuan besarnya beban mati menggunakan nilai berat jenis

untuk bahan jembatan, seperti beton, baja dan lain-lain.

2) Beban Hidup (Muatan Gerak)

Penentuan besarnya beban hidup harus meninjau dua macam

beban, yaitu :

a) Beban ”T” yang merupakan beban terpusat untuk desain

lantai kendaraan. Beban ”T” adalah beban yang berupa

kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda sebesar 10

ton.

b) Beban ”D” yang merupakan beban jalur untuk gelagar. Beban

”D” digunakan untuk perhitungan gelagar-gelagar dimana

terdiri dari beban garis ”P” dan beban terbagi rata ”q”.

- Besarnya beban ”q” ditentukan sebagai berikut :

q = 2,2 t/m, untuk panjang bentang < 30 m

q = 2,2 – 1,1/ 60 x ( L – 30 ) t/m, untuk 30 m<L<60 m

q = 1,1 x ( 1 + 30 / L ) t/m, untuk L > 60 m

17

Dimana:

L = panjang bentang, satuan meter.

- Besarnya beban ”P” adalah 12 ton

3) Gaya Akibat Tekanan Tanah

Bagian bangunan jembatan yang direncanakan untuk menahan

tanah (misal dinding penahan tanah, pilar, dan lain-lain).

b) Beban Sekunder, yang terdiri dari :

1) Tekanan Angin

2) Gaya Rem

3) Gaya Gempa

4) Gaya Akibat Rangkak

5) Gaya Akibat Perubahan Suhu

6) Gaya Gesekan Pada Tumpuan Bergerak

c) Beban Khusus, yang terdiri dari :

1) Gaya-gaya yang menjauhi titik pusat (sentrifugal)

2) Gaya aliran air

18

2.6.1 Beban Lalu Lintas

Beban lalu lintas yang digunakan untuk perencanaan suatu jembatan terdiri

dari beban lajur ”T” dan beban truk ”D”. Beban truk ”T” merupakan satu

kendaraan berat yang terdiri dari 3 as dimana ditempatkan pada beberapa posisi

dalam lajur lalu lintas rencana. Setiap as terdiri atas dua bidang kontak

pembebanan yang merupakan simulasi pengaruh roda kendaraan berat, dimana

hanya satu truk ”T” yang dapat diterapkan per lajur lalu lintas rencana.

Beban lajur ”D” yang bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan

menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekuivalen dengan suatu iring-iringan

kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur ”D” yang bekerja tergantung

pada lebar jalur kendaraan itu sendiri.

Secara umum, beban ”D” akan menjadi beban penentu dalam perhitungan

jembatan yang memiliki bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban ”T”

digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan.

2.6.1.1 Beban Lalu Lintas yang Dikurangi

Pada kondisi khusus dan atas persetujuan instansi yang berwenang maka

pembebanan ”D” yang senilai 70% dapat digunakan. Nilai pembebanan ”D”

tersebut dapat digunakan pada jembatan semi permanen atau darurat.

2.6.1.2 Beban Lalu Lintas yang Berlebih

Pada kondisi khusus dan atas persetujuan instansi yang berwenang maka

pembebanan ”D” dapat dinaikkan melebihi 100%. Nilai pembebanan ”D” tersebut

19

digunakan pada jaringan jalan yang dilalui oleh kendaraan berat.

2.6.2 Gaya Rem

Gaya rem mengakibatkan bekerjanya gaya-gaya pada arah memanjang

jembatan. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem sebesar

5% dari beban ”D” tanpa dikalikan dengan faktor kejut yang memenuhi semua

jalur lalu lintas yang ada dan dalam satu jurusan.

2.7 Pemeriksaan Jembatan

Pemeriksaan jembatan adalah suatu proses pengumpulan data fisik dan

kondisi dari struktur jembatan. Data dari hasil pemeriksaan digunakan untuk

menentukan jenis penanganan yang akan dilakukan.

Pemeriksaan yang akan dilakukan diharapkan menggunakan prosedur

yang standar. Tujuan dari penggunaan prosedur yang standar untuk memastikan:

1) Data administrasi lengkap dan akurat

2) Semua komponen dan elemen jembatan telah diperiksa dan kondisinya

telah dinilai

3) Semua kerusakan sudah diselidiki dan mencatat tindakan yang perlu

dilakukan.

20

Adapun tujuan dari pemeriksaan jembatan, yaitu:

1) Memeriksa keamanan jembatan pada waktu jembatan masih berfungsi

2) Mencegah terjadinya penutupan lalu lintas pada jembatan

3) Mendata kondisi jembatan

4) Menyiapkan data untuk perencanaan, pelaksanaan dan pemeliharaan

5) Memeriksa pengaruh akibat beban kendaraan dan jumlah kendaraan

6) Memantau keadaan jembatan dalam jangka waktu yang lama

Pemeriksaan jembatan dilakukan dimulai sejak jembatan tersebut masih baru

dan selama umur jembatan. Macam-macam jenis pemeriksaan jembatan, yaitu:

1. Pemeriksaan inventarisasi

Pemeriksaan inventarisasi dilaksanakan untuk mendaftar semua data fisik

dan administratif jembatan yang relevan termasuk lokasi, jumlah bentang, tipe

konstruksi, bahan dan lain-lain. Pemeriksaan inventarisasi dilaksanakan hanya

sekali pada tiap jembatan pada saat awal pekerjaan, sesudah jembatan diganti

atau sehabis pekerjaan besar dilaksanakan.

2. Pemeriksaan detail

Pemeriksaan detail dilaksanakan untuk membuat pengecekan rinci

terhadap semua elemen jembatan. Elemen jembatan diberi nilai kondisi oleh

pemeriksa. Nilai kondisi digunakan untuk menetapkan peringkat dan membuat

program pekerjaan untuk mempertahankan fungsi jembatan secara efektif.

Pemeriksaan dilakukan dalam tenggang waktu dua sampai lima tahun.

21

3. Pemeriksaan rutin

Pemeriksaan rutin dilaksanakan setiap tahun untuk menjamin tidak adanya

sesuatu yang tidak diharapkan terjadi pada tahun sebelumnya dan untuk

memeriksa bahwa pemeliharaan rutin dilaksanakan secara efektif

4. Pemeriksaan khusus

Pemeriksaan khusus dilakukan jika selama pemeriksaan detail kekurangan

sumber daya, pelatihan atau pengalaman untuk menilai dengan yakin kondisi

jembatan.

5. Pemeriksaan sewaktu-waktu

Pemeriksaan sewaktu-waktu merupakan pemeriksaan visual singkat terhadap

jembatan.

2.8 Jenis Penanganan

Setiap jembatan akan mengalami penurunan kondisi baik kekuatan

maupun fungsinya, maka diperlukan adanya tindakan untuk mengembalikan

kondisinya. Adapun tindakan-tindakan untuk mengembalikan kondisi jembatan,

yaitu :

a) Perbaikan

Perbaikan merupakan tindakan untuk membuat jadi baik atau

kmengembalikan ke kondisi kerja yang baik. Tindakan perbaikan lebih

menekankan pada kerusakan-kerusakan setempat pada elemen struktur

daripada kerusakan jembatan secara menyeluruh.

22

b) Rehabilitasi

Rehabilitasi merupakan tindakan untuk mengembalikan, termasuk

memperbaharui baik kondisi maupun fungsi. Tindakan rehabilitasi

menekankan pada struktur jembatan secara menyeluruh, termasuk

komponen-komponen utama jembatan.

c) Penggantian

Penggantian merupakan tindakan mengganti atau mengubah

beberapa komponen pada jembatan. Komponen utama pada jembatan

yang biasanya diganti, yaitu lantai jembatan, gelagar, siar muai,

perletakan, dan sebagainya. Mengganti jembatan secara keseluruhan

merupakan usaha paling akhir karena merupakan tindakan yang

drastis dan membutuhkan biaya yang besar.

d) Perkuatan

Perkuatan merupakan tindakan meningkatkan atau menambah

kapasitas daya dukung jembatan dengan penambahan material dan

komponen seperti prategang eksternal dan sebagainya.

e) Modernisasi

Moderenisasi merupakan salah satu bentuk up grading dengan

menambahkan kelengkapan baru pada jembatan. Sebagai contoh

pengatur arus lalu lintas, rambu, marka, pagar dan lain-lain. Selain itu,

modernisasi juga dapat diartikan sebagai tindakan yang melibatkan

beberapa pekerjaan yang dilakukan sekaligus.