PENGEMBANGAN TEKNOLOGI JEMBATAN DI INDONESIA

Oleh :
Ir. Lanneke Tristanto
Ahli Peneliti Utama
Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah
Badan Penelitian dan Pengembangan Permukiman dan Prasarana Wilayah
Pusat Litbang Prasarana Transportasi , Jl. A.H. Nasution 264, Bandung 40294

---

Abad yang baru dengan berbagai permasalahan dalam bidang teknologi jembatan menjadi tantangan untuk pembangunan masa depan. Pembangunan jembatan bertumpu pada sumber daya manusia dan sumber daya alam khususnya sumber daya bahan seperti kayu, batu, pasir, bijih besi yang relatif menurun dalam kuantitas dan kualitas, disertai dengan tuntutan konservasi pelestarian lingkungan hidup yang makin meningkat.

Profesi ahli teknik di bidang teknik sipil dan arsitektur setelah krisis moneter kehilangan peminat, dan jumlah mahasiswa di fakultas teknik mengalami surut yang drastis. Tamatan STM pun sekarang sulit dicari, sedangkan mereka tenaga teknisi trampil yang sangat diperlukan untuk pekerjaan laboratorium dan lapangan. Kelangkaan ahli teknik dan teknisi di masa mendatang menjadi keprihatinan, mengingat pembangunan harus didukung oleh kemajuan teknologi dalam negeri. Peningkatan kemampuan untuk dapat meng-ekspor teknologi akan lebih membangun dari meng-impor teknologi, karena ketergantungan pada luar negeri selalu menjadi beban moneter.

Jembatan membentuk bagian kehidupan masyarakat, sebagai sarana komunikasi untuk perdagangan, transportasi dan pertukaran sosial budaya. Jembatan umumnya dibangun untuk jalan kereta api dan jalan raya. Dokumentasi jembatan kereta api jauh lebih mudah dibanding jembatan jalan raya. Ini disebabkan oleh pembangunan dan peresmian jaringan jalan kereta api secara jelas dalam sejarah. Jembatan jalan raya tersebar di seluruh wilayah dengan pendataan yang tidak didukung secara organisasi. Arsip jembatan jalan raya dalam data bank yang mudah di-akses dan di-update sekarang sedang menjadi tuntutan pengkajian.

Pengembangan teknologi jembatan berawal dari jembatan primitif seperti jembatan bambu dan jembatan kuno seperti jembatan dari batu dan kayu, yang berkembang menjadi jembatan modern sejak penemuan bahan baja dan beton di awal tahun 1900.

Teknologi kuno lebih tahan dari teknologi baru, karena zaman dahulu jembatan dan tenaga ahli dibatasi jumlahnya. Dalam tahun 1970, pembangunan jembatan di Indonesia maju pesat, jumlah jembatan dan tenaga ahli tidak dibatasi, dan timbul masalah yaitu kerusakan dini dari struktur jembatan yang tidak ter-prediksi. Sehingga terdapat jembatan kuno yang masih berfungsi dengan baik disamping jembatan baru yang harus diperbaiki karena telah rusak.

Dalam tahun 1980, penelitian jembatan di Indonesia maju pesat dan diketemukan bermacam teknologi baru untuk mengendalikan mutu struktur jembatan. Dalam tahun 2000 mulai digerakkan “pengembangan penelitian sampai pedoman” dengan mengadakan penyuluhan teknologi baru yang disebarluaskan melalui pedoman teknis dalam rangka pemasaran teknologi tepat guna ke daerah.

Jembatan mempunyai masa hidup dan mati seperti manusia sehingga inovasi dalam membangun dan memelihara jembatan sangat diperlukan. Penelitian menghasilkan inovasi teknologi baru dan tepat guna sebagai acuan pedoman teknis. Promosi pedoman teknis dalam strategi penyuluhan mewujudkan hubungan efektif dan efisien dengan pihak relevan dan terkait dalam bidang transportasi jalan. Implementasi teknologi baru dan tepat guna ke seluruh wilayah Indonesia merupakan target Departemen Kimpraswil dalam mendukung pengembangan ekonomi dan sosial budaya wilayah bangsa dan negara.

Sebagai ulasan diberikan berbagai ilustrasi meliputi rangkuman hasil penelitian yang dikerjakan antara tahun 1980-2003 oleh penulis bersama rekan-rekan di Departemen PU dan kemudian Departemen Kimpraswil.

“Pengembangan tanah timbunan sampai tanah bertulang”

Prototipe tembok penahan tanah bertulang
dalam uji beban di laboratorium Pustrans

Jalan pendekat jembatan menghubungkan jalan dengan jembatan. Badan jalan yang berada pada timbunan tanah biasa menjadi stabil pada kelandaian lereng tertentu untuk mana diperlukan pembebasan tanah sekitar jembatan.

Prinsip tanah bertulang berawal dari tulangan alamiah oleh akar tanaman dan pohon, yang berkembang menjadi tulangan buatan dari lempengan baja yang dipadatkan bersama dengan lapisan tanah timbunan.

Ikatan antara tulangan dan tanah menaikkan kekuatan arah horisontal dan vertikal, sisi timbunan mampu berdiri tegak, tinggi timbunan naik, daya pikul naik, sehingga teoritis tanah bertulang mampu berdiri sendiri, dan dalam praktek dinding berfungsi sebagai pelindung permukaan. Keuntungan tanah bertulang terletak pada penghematan ruang dan biaya serta pelaksanaan padat karya.

“Pengembangan tiang ulir sampai tiang bor”

Pondasi tiang ulir jembatan Sei Ular lama diperkuat dengan
juk kayu diantara juk baja
Pondasi tiang bor jembatan Progo Bantar dilindungi turap
pada dasar sungai tergerus

Pondasi tiang ulir dalam tiang ‘juk’ dari zaman Hindia Belanda berupa tiang baja dengan sepatu daun ulir yang diputar kedalam tanah sampai terjadi kepadatan setempat, hal mana merupakan keunikan tiang ulir sebagai pondasi dangkal. Tekuk tiang membatasi kekuatan daun ulir sehingga tiang ‘juk’ hanya memikul bentang jembatan 10m. Sebagai contoh, kekuatan tiang ulir jembatan Sei Ular lama menurun akibat penggerusan dasar sungai, kekuatan dipulihkan dengan juk kayu tambahan diantara juk baja berarti hanya memikul bentang jembatan 5m.

Pondasi tiang bor sebagai pondasi dalam tanah keras mencapai kekuatan 25 kali lipat tiang ulir pada ukuran serupa, dan mampu mendukung bentang jembatan 60m yaitu 6 kali lipat jembatan tiang ulir. Sebagai contoh, kekuatan tiang bor jembatan Progo Bantar tidak menurun akibat penggerusan dasar sungai, dan cukup diberi turap sebagai bangunan pengaman terhadap ancaman gerusan arus sungai.

“Pengembangan jembatan bambu sampai struktur kabel”

Jembatan bambu tradisional dengan keseimbangan
segitiga gaya
Prototipe jembatan kabel sederhana dalam uji beban
di laboratorium Pustrans

Jembatan bambu perdesaan dibangun oleh kreativitas manusia sederhana yang bernilai tinggi dengan menggunakan prinsip “keseimbangan segitiga gaya” serupa dengan prinsip perencanaan jembatan struktur kabel atau jembatan ‘cable-stay’ yang canggih.

Jembatan kabel sederhana adalah hasil modifikasi jembatan panel Bailey darurat dengan sistem kabel sehingga menjadi jembatan semi-permanen dengan panjang bentang 4 kali lipat jembatan darurat. Jembatan kabel sederhana dapat dibongkar pasang, dan direncanakan dengan komponen siap pakai dan kesederhanaan konstruksi untuk pelaksanaan padat karya. Keuntungan biaya terletak pada penghematan 50% terhadap biaya jembatan serupa tanpa penggunaan kabel.

“Pengembangan bijih besi sampai jembatan rangka”
Jembatan rangka baja Ciwidig mulai menjadi
karat ‘bijih besi’ kembali

Jembatan Krasak lama, bentang 120m

Bijih besi sebagai karat alamiah diolah pada temperatur tinggi menjadi bahan baja untuk jembatan rangka baja. Baja olahan cenderung menjadi karat besi kembali dalam lingkungan korosif. Sebagai contoh, jembatan rangka baja Ciwidig menjadi karat “bijih besi” kembali di titik pertemuan batang rangka pada umur 12 tahun akibat serangan lingkungan.

Jembatan rangka baja menguntungkan dalam pencapaian bentang panjang karena gelagar tinggi yang berada dalam keseimbangan segitiga gaya saling memperkuat daya pikul jembatan. Sebagai contoh, Jembatan Krasak lama dengan bentang 120m. Sistem paket komponen siap pakai untuk jembatan rangka baja juga mempercepat dan mempermudah pemasangan jembatan di lapangan.

“Pengembangan semen sampai beton mutu tinggi”

Abu terbang di PLTU Suryalaya sebagai
bahan pozolan untuk produksi beton
Pengecoran gelagar beton mutu tinggi
di pabrik komponen jembatan pracetak Buntu

Setelah penemuan bahan semen dalam tahun 1824, beton bertulang mulai dikembangkan dalam tahun 1892, beton prategang mulai dikembangkan dalam tahun 1945, dan sekarang teknologi beton sebagai batu buatan dari semen berkembang sampai beton mutu tinggi.

Gelagar beton mutu tinggi memanfaatkan abu terbang yang berasal dari limbah tanur batu bara sebagai pozolan dalam pembetonan. Kinerja beton segar yang mudah dikerjakan dan kinerja beton mengeras yang lebih kuat dan padat, adalah hasil kerjasama pozolan yang mengikat kapur semen menjadi batu semen dalam mengisi pori-pori beton.

Kerusakan dini dari struktur beton terutama disebabkan oleh kapur semen yang bebas. Masalah ini dapat ditanggulangi dengan penggunaan pozolan pada setiap pekerjaan pembetonan. Dengan demikian biaya pembangunan tidak bertambah tetapi produk beton akan lebih kuat dan awet.

Penerapan beton mutu tinggi dalam pabrikasi beton prategang pracetak menghemat 20% berat beton. Keuntungan tersebut diperoleh dari peningkatan kekuatan beton terhadap kekuatan mutu standar, yang menghasilkan perpanjangan bentang pada ukuran standar. Beton mutu tinggi sebaiknya dilaksanakan di pabrik dan bukan di lapangan mengingat pengendalian mutu di pabrik akan lebih terjamin.

Gelagar percontohan beton mutu tinggi
dengan gabungan pra dan pasca penegangan
Uji beban gelagar percontohan
di pabrik pracetak Buntu

Jembatan Kesugihan, gelagar beton prategang
dilaksanakan secara segmental, bentang total 274m

“Pengembangan getaran sampai gempa”

Gempa buatan oleh beban ‘falling weight deflectometer’
dalam uji getar jembatan

Ilmu dari getaran sampai gempa dimanfaatkan dalam uji getar darimana nilai keutuhan jembatan terungkap. Interaksi beban lalu lintas pada jembatan merupakan gempa buatan. Gelombang getaran yang terjadi diukur oleh alat seismograf yang menghasilkan grafik keutuhan jembatan, mirip dengan grafik pemeriksaan jantung manusia. Cara uji getar tidak merusak jembatan dan menghemat waktu pemeriksaan jembatan.