Upload
fanluc89
View
530
Download
26
Embed Size (px)
DESCRIPTION
The construction of one of highest bridge in the world located at France.
Citation preview
JEMBATAN MILLAU
I. Informasi Umum
Proyek pembangunan jembatan Millau dimulai pada akhir 1980-an dan merupakan
hasil desain dari seorang arsitek Inggris bernama Sir Norman Foster. Proyek ini dibangun dan
didanai oleh Eiffage Group melalui izin dari pemerintah Prancis. Melaui perjanjian konsesi
yang ada, Eiffage Group memiliki hak komersial untuk mendanai, mendesain, membangun,
mengoperasikan dan memelihara jembatan selama 75 tahun. Hal ini diterbitkan melalui
Official Journal pada tanggal 10 Oktober 2001. Bagaimanapun juga perjanjian konsesi ini
bertujuan untuk menjaga kondisi jembatan dimana direncanakan umur jembatan 120 tahun.
Jembatan ini terletak 5 km di barat dari kota Millau. Berikut ini bagan dari organisasi proyek
ini oleh EIFFAGE.
1
Gambar 1. Bagan dari Organisasi Proyek Jembatan Millau
Gambar 2. Letak Jembatan Millau
2
Jembatan diresmikan pada tanggal 14 Desember 2004 dan dibuka untuk lalu lintas
umum pada tanggal 16 Desember 2004. Jembatan ini juga memenangkan Penghargaan
Struktur Terkemuka IABSE 2006. Jembatan ini sepanjang 2460 m dan memiliki ketinggian
maksimal 343 m (1.125 ft) diukur melalui pier yang tertinggi diukur dari puncak pylon yang
jauh lebih tinggi dari Menara Eiffel dan hanya 37 meter (121 ft) lebih pendek dari Gedung
Empire State.
Jembatan ini memiliki kemiringan konstan 3,025° dari utara ke selatan dan
kelengkungan dalam penampang datar dengan radius 20 km. Jembatan ini merupakan bagian
terakhir dari jalan bebas hambatan A75 antara Clermand Ferrand dan Béziers di Perancis
Massif Central. Untuk mempertahankan dari segi estetika, maka digunakan konsep jembatan
dengan menggunakan kabel dengan 8 bentang. Bentang pada ujung awal dan akhir 204 m dan
sisanya 6 bentang masing-masing 342 m.
Gambar 3. Elevasi pada Millau Viaduct
Potongan melintang jembatan ini terdiri dari 2 jalur dengan masing-masing 4 lajur.
Setiap lajur berbatasan dengan jalur darurat selebar 3m dan 1m dari central reservation. Lebar
central reservation 4,5 m. Hal ini ditentukan dari ukuran penyokong kabel yang digunakan
pada jembatan ini. Lebar total deck ini adalah 27,6 m. Sebagai tambahan, jembatan ini
dilengkapi dengan pengaman di kiri dan kanannya untuk melindungi pengguna jembatan dari
angin yang bergerak dari samping kanan dan kiri jembatan.
3
Gambar 4. Potongan Melintang Jembatan
Alasan pembuatan Jembatan Millau :
- Membuat fasilitas jalan bebas hambatan yang menghubungkan kota Paris menuju
Barcelona
- Mempermudah akses lalu lintas. Sebelum ada jembatan ini, para pengemudi harus
menyusuri lembah dan kota Millau
- Memperlancar dan meningkatkan produktivitas kerja. Jembatan ini merupakan solusi
kemacetan yang terjadi di kota. Rata-rata macet yang terjadi di kota menyebabkan
penundaan hingga 5 jam perjalanan.
Alasan pemilihan desain :
- Struktur yang ramping akan meminimalkan dampak terhadap lingkungan.
- Estetika visual yang luar biasa.
- Memperlancar lalu lintas kota Millau
- Deck yang melengkung dengan radius 20 km bertujuan untuk menghindari rasa
“bermimpi” atau “terbang”, dan memungkinkan pengemudi melihat keseluruhan pylons.
a. Timeline proyek
16 Oktober 2001 : Pekerjaan dimulai
14 Desember 2001 : Peletakan batu pertama
Januari 2002 : Meletakkan pondasi pier
Maret 2002 : Memulai pekerjaan perletakan pier C8
Juni 2002 : Perletakan C8 telah selesai, mulai pekerjaan pier
Juli 2002 : Memulai pekerjaan pada pondasi sementara, perletakan
4
jalan yang tingginya dapat disesuaikan
Agustus 2002 : Memulai pekerjaan perletakan pier C0
September 2002 : Perakitan jalan dimulai
November 2002 : Pier pertama telah selesai
25-26 Februari 2003 : Peletakan potongan pertama jalan
November 2003 : Penyelesaian pier terakhir (Pier P2 dengan ketinggian
245 m (804 kaki) dan P3 pada 221 m (725 kaki) yang
merupakan pilar tertinggi di dunia).
28 Mei 2004 : Potongan jalan terpisah beberapa centimeter, titik
mereka harus diselesaikan dalam waktu dua minggu
Pertengahan kedua 2004 : Pemasangan pylon dan shroud, penghapusan perletakan
sementara jalan
14 Desember 2004 : Peresmian jembatan
16 Desember 2004 : Pembukaan jembatan tersebut, lebih awal dari jadwal
10 Januari 2005 : Perencanaan resmi tanggal pembukaan awal
b. Kuantitas material yang digunakan
Pekerjaan tanah Platform 350000 m3
Teknik Sipil Tiang pondasi
Beton 6000 m3
Tulangan 1200 ton
Pelat pondasi
Beton 13000 m3
Tulangan 1300 ton
Tiang jembatan
Beton 53000 m3
Tulangan 10000 ton
Tulangan pre stress 200 ton
Abutment
Beton 5500 m3
Tulangan 550 ton
Tiang sementara
Beton 7500 m3
Tulangan 400 ton
5
Struktur Baja Deck
Baja S 355 23500 ton
Baja S 460 12500 ton
Pylon
Baja S 355 3200 ton
Baja S 460 1400 ton
Kabel 1500 ton
Temporay pier dan baja trimmers
Baja S 355 3200 ton
Baja S 460 3200 ton
Telescoping cage 400 ton
c. Pihak yang bertanggung jawab
Pemberi tugas : pemerintah Perancis melalui RCA and AIOA
Pemilik Proyek : Compagnie Eiffage du Viaduc de Millau
Project manager : Setec-Sncf group
Perusahaan (bidang teknik sipil) : Eiffage TP (kontraktor utama)
Perusahaan (struktur baja) : Eiffel Construction Métallique
Tim pengawas : Teknik Sipil : Stoa Eiffage TP
Struktur baja dan struktur sementara selama
pembangunan : GREISCH Engineering
Arsitek : Lord Norman Foster’s practice
Ahli proyek : J Foucriat J. Piccardi
F. Schlosser M.Virlogeux
d. Construction records
Konstruksi jembatan ini memecahkan 3 rekor dunia :
a. Pylon tertinggi di dunia : Pylon P2 dan P3, dengan tinggi 244.96 meter (803 ft 8 in)
dan 221.05 meter (725 ft 3 in), memecahkan rekor Perancis yang sebelumnya
dipegang oleh jembatan di atas jalan Tulle dan Verrières (141 m/463 ft), dan rekor
dunia sebelumnya yang dipegang oleh jembatan di atas jalan Kochertal (Jerman),
dengan pylon tertinggi 181 meter (594 ft);
b. Jembatan tertinggi di dunia (diukur dari mast di atas pylon P2) yang mencapai 343
meter (1,125 ft).
6
c. Deck jembatan jalan raya tertinggi di dunia, 270 m (890 ft) di atas Sungai Tarn pada
titik tertingginya. Deck ini hampir mendekati dua kali tinggi jembatan kendaraan
bermotor tertinggi di Eropa, Europabrücke di Austria. Deck ini juga sedikit lebih
tinggi daripada jembatan New River Gorge di Virginia Barat di Amerika Serikat,
dengan ketinggian 267 m (876 ft) di atas Sungai New River.
e. Penggunaan baja modern
Pemilihan baja modern yang akan digunakan dapat mengurangi biaya produksi dan
waktu pengerjaan, misalnya pelat dengan ukuran lebar berkisar sampai di atas 4.200 mm dan
panjang untuk 23 m. Hal ini memungkinkan sebuah pengoptimalan perakitan dari deck pada
setiap bagiannya, tanpa kebutuhan tambahan las. Penggunaan primered plates dapat
mengurangi waktu fabrikasi dan biaya. Hampir setengah struktur terdiri struktural baja dengan
kekuatan tinggi berbutir halus DI-460 MC. Proses produksi yang khusus menggunakan suatu
teknik yang dikenal sebagai thermomechanical rolling yang dapat dikombinasi dengan
tegangan tinggi dengan menggunakan pengelasan yang sempurna.
Keuntungan menggunakan baja:
Penggunaan deck jembatan yang ramping dan lebih ringan (dengan menggunakan
baja, berat deck-nya mencapai 36.000 t lebih ringan jika dibandingkan dengan deck
dari beton yang bisa mencapai berat 120.000 t)
Pengurangan tinggi box girder 4,20 m (tekanan angin yang rendah)
- Dapat menjaga keamanan saat pengerjaan dikarenakan penggunaan teknik
pengerjaan bertahap yang dapat mengurangi kebutuhan untuk bekerja di ketinggian
(Prefabrication dan preassembly).
Minimalisasi jumlah tegangan kabel dan landasan kerja.
Durability (dirancang untuk umur jembatan 120 tahun).
Pengurangan biaya proyek keseluruhan.
Mengurangi waktu dan biaya pengelasan pada saat fabrikasi.
II. Pembebanan
Pada tahun 1990, perencanaan awal untuk jembatan digunakan standar dari Prancis.
Struktur final juga didesain menggunakan standar Prancis seperti yang dispesifikasikan dalam
kontrak. Temporay piers dan deck baja didesain dan dicek kestabilannya menurut Eurocode 3.
Pembebanan akan didiskusikan berdasarkan BS 5400.
7
Selain beban dasar yang diaplikasikan pada semua jembatan, geometri dan desain dari
jembatan membuat beban-beban lain dan efek-efek lain harus dipertimbangkan. Curvature
yang konstan menghasilkan pembebanan sentrifugal secara horizontal dan pada kabel harus
juga harus diperhatikan efek torsinya.
a. Beban mati
Beban mati berasal dari deck baja. Cornice dan windscreen bisa diperhitungkan
sebagai beban mati karena tanpa ini akan secara serius mempengaruhi aerodynamic dari deck.
Penjepitan kabel, berat sendiri kabel dan berat sendiri pylon juga bisa diperhitungkan sebagai
beban mati.
b. Beban mati tambahan (superi mposed dead load)
Black Top Surfacing (permukaan yang dikembangkan khusus untuk jembatan ini),
beton dan steel crash barrier, handrail dan drainase bisa diperhitungkan sebagai super
imposed dead load. Ini semua bisa diperhitungkan sebagai sesuatu yang permanen tetapi bisa
juga dilepas. Beban-beban ini semua bekerja ketika struktur utama telah selesai.
c. Beban hidup dari lalu lintas
Dua tipe beban, HA dan HB akan diletakkan pada lokasi yang memungkinkan
terjadinya kondisi kritis. Ketika pelaksanaan jembatan ini, pylon dibawa dengan crawler yang
bebannya mampu mencapai 8MN. Dengan sebuah crawler ditempatkan di ujung pylon, ini
merepresentasikan 1 gaya dengan nilai 4MN tiap crawler. Menurut BS5400, total
pembebanan tiap kendaraan HB adalah 1.8MN didistribusikan melalui 4 sumbu yang masing-
masing terdiri dari 4 roda dengan besar gaya 112.5 kN tiap roda. Crawler menggunakan
beberapa sumbu sehingga akan menghasilkan UDL yang lebih besar daripada pembebanan
HB tetapi menghasilkan point load yang lebih kecil pada roda. Kondisi ini harus
dipertimbangkan secara terpisah, khususnya ketika mempertimbangkan tidak ada kabel yang
terpasang ketika kendaraan melewati jembatan.
Pembebanan HA dan HB diperhitungkan bekerja secara vertikal dalam bentuk UDL,
KEL dan point load. Ada secondary traffic load yang harus diperhitungkan dari Millau. Ada
dua kombinasi pembebanan yang mungkin ketika mencoba untuk menentukan efek torsi yang
paling kritis. Beban HA akan dikali dengan suatu faktor, tetapi beban mati tidak.
Kemungkinan menunjukkan live load yang tidak seimbang yang bekerja sepanjang panjang
8
jembatan dan kemungkinan lain menunjukkan yang lain yang bekerja tiap bentang. Menurut
British Standards beban yang diaplikasikan untuk satu bentang adalah 9.5kN/m.
Selain itu, sepeti disebutkan sebelumnya, akan ada pembebanan akibat gaya
sentrifugal yang diakibatkan oleh curvature dari jembatan. Besarnya gaya adalah :
Fc = 30000r+150
Curvature dari jembatan ini memiliki radius 20.000m. Jadi, gaya horizontal yang terjadi
adalah 1.49kN. Nilai ini terlalu rendah dan tidak diperhitungkan dalam desain.
d. Beban angin
Karena jembatan ini terletak sangat tinggi di atas lembah, maka dalam penentuan
ukuran pengaruh akibat beban angin harus sangat diperhatikan. Oleh karena itu, dilakukan
penelitian di wind tunnel di CSTB di Nantes untuk menyelidiki beberapa hal diantaranya :
1. Karakteristik dari angin di lokasi jembatan dibangun.
2. Model jembatan yang tepat akibat pengaruh beban angin yang besar.
3. Perilaku aerodinamis pada pier, temporary pier, deck dan pylon yang secara langsung
menerima beban angin.
4. Meneliti bagaimana perilaku angin terhadap lentur dan isapan yang terjadi melalui uji
coba pemodelan struktur pada saat konstruksi.
5. Meneliti pengaruh torsi.
6. Efisiensi dan pengaruh bunyi akibat windscreen pada PMMA.
7. Menghitung tegangan dan pergerakan pada struktur.
8. Menentukan faktor keamanan berdasarkan perhitungan pada kondisi ekstrim saat
konstruksi maupun setelah jembatan beroperasional.
9
Gambar 5. Jembatan Millau yang Berdeformasi Akibat Beban Angin
(displacement arah transversal = 0.6 m dan displacement vertikal = 0.75 m)
Efek angin rata-rata (dengan perhitungan statis) dan efek turbulensi (dengan analisis
spectrum) dihitung oleh GREISCH dengan konfigurasi yang berbeda baik pada saat
konstruksi maupun pada saat operasional.
e. Beban temperatur
Dengan panjang deck 2460 m, efek dari temperatur sangat penting. Range temperatur
efektif untuk proses desain diambil dari -35ºC to 45ºC. Permasalahan lain adalah perbedaan
temperatur pada bagian atas dan bawah permukaan dari deck yang akan menghasilkan
lenturan pada deck yang akan bervariasi tergantung waktu.
f. Beban yang lain
Dengan jumlah beton yang besar yang digunakan dalam desain, salah satu yang beban
yang paling penting untuk diperhitungkan adalah creep dari beton. Teknik pelaksanaan yang
digunakan mungkin bisa menghasilkan pembebanan yang merugikan selama deck
membentang sejauh 171 m antara pier dan temporary pier yang tidak di-support oleh kabel.
Deck mungkin bisa mengalami tarik atau tekan yang merugikan daripada yang bisa diduga
dari berbagai kombinasi pembebanan selama masa layan jembatan.
III. Elemen pada Jembatan
a. Deck
Deck yang digunakan dengan massa total 36.000 ton, dengan panjang 2.460 m (8.070
kaki) dan lebar 32 m (105 kaki). Deck ini terdiri dari delapan bentang dengan menggunakan
baja S355 dan S460. Enam bentang di tengah berukuran 342 m (1.122 kaki), dan dua bentang
luar berukuran 204 meter (669 kaki). Deck ini terdiri dari 173 box girder, konstruksi kolom
spinal, dimana lantai lateral dan box girder dilas. Box girder memiliki lebar penampang 4 m
(13 kaki) dan panjang 15-22 m (49-72 kaki) untuk total berat 90 ton. Deck memiliki bentuk
aerofoil yang terbalik, menyediakan perlawanan untuk kondisi angin yang sangat kencang.
Deck dari jembatan ini terbuat dari trapezoidal profiled metal box girder dengan tinggi
maksimum 4.2. Deck ini terbuat dari baja dengan tebal 12-14 mm yang pemakaiannya
tergantung dari bentang deck tersebut. Untuk menjaga ketahanan terhadap fatique, maka
10
digunakan deck dengan tebal 14 mm untuk seluruh bentang struktur jembatan Namun,
ketebalan ini meningkat pada bagian di sekitar pylon. Deck ini dilengkapi stiffener berbentuk
trapesium dengan tebal 7 mm. Pelat dasar yang miring pada bagian bawah box girder terbuat
dari pelat baja setebal 12 mm pada bagian bentangnya dan 14-16 mm pada bagian sekitar
pylon, serta dilengkapi dengan pengaku berbentuk trapesium setebal 6 mm.
Pada bagian bawah dari box girder terbuat dari baja dengan tebal antara 25 sampai 80
mm. Untuk kekakuannya dijamin dengan batang pengaku berbentuk trapesium dengan tebal
14 atau 16 mm. Dua badan vertikal dari box girder ini berjarak 4 m yang terbuat dari baja
dengan tebal antara 20 sampai 40 mm. Ketebalan ini menerus untuk keseluruhan panjang
jembatan. Hal ini dibutuhkan untuk menyebarkan beban tersebut yang terjadi akibat
temporary pier pada sangat konstruksi jembatan dilakukan. Badan ini diperkaku dengan 2
pengaku trapesium ke arah longitudinal. Pengaku transversal pada deck ini menggunakan
lattice diaphragms yang dipasang setiap jarak 4,17 m.
Gambar 6. Deck
b. Pier
Pier yang digunakan di jembatan ini terbuat dari beton B60. Beton jenis ini dipilih
karena lebih memperhatikan dari segi durabilitasnya daripada ketahanan mekanisnya. Karena
lokasi pembangunan jembatan yang sangat tidak mendukung, maka titik-titik tempat dibangun
pier sangat dibatasi dan posisi dari pier dilarang diletakkan pada kemiringan yang maksimum.
Penampang pier berbentuk segienam dengan diberi sedikit coakan dari dasar sampai
ketinggian 90 m di bawah deck jembatan.
Tercatat bahwa pada pier P2(245 m) dan P3 (223 m) merupakan pier yang tertinggi
yang pernah dibangun. Pada ketinggian 90 m, pier dibagi menjadi dua. Deck menumpu pada
pier dengan tumpuan berbentuk bola sebanyak 4 buah. Hal ini mengakibatkan kinerja yang
terjadi antara deck dan pier berlangsung dengan baik. Tiap pier membutuhkan 1200 ton
reinforcement dan 6000m3 beton.
11
Makin tinggi, penampang pier makin kecil (permukaan luar dari pier ini terus
mengecil dari ukuran 200 m2 hingga 30 m2). Hal yang perlu diperhatikan dalam pelaksanaan
konstruksinya adanya metode pengecoran, di mana akan lebih efisien jika pengecoran struktur
vertikal menggunakan metode climbing formwork. Pier dari jembatan Millau diberi nomor 1
sampai 7, dari utara ke selatan dari struktur. Berikut adalah ketinggian masing-masing pier :
Tinggi pier
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7
94.501 m
(310 ft 0.5 in)
244.96 m
(803 ft 8 in)
221.05 m
(725 ft 3 in)
144.21 m
(473 ft 2 in)
136.42 m
(447 ft 7 in)
111.94 m
(367 ft 3 in)
77.56 m
(254 ft 6 in)
Tiap pier dibangun diatas sebuah pelat dasar (poer) dengan 4 tiang pancang yang
masing-masing memiliki diameter 5 m dengan kedalaman mencapai 14 m. Pengecoran awal
pada pier dilakukan dengan konvensional tertutup. Pengecoran pelat dasar dilakukan secara
konvensional. Dikarenakan pelat dasar yang digunakan ini terlalu besar, digunakan brace
frame produksi PERI sebagai lantai kerja beton bertulang. Pelat ini membutuhkan 13450 ton
tulangan baja
Gambar 7. Pelat dasar (Poer) dan Tiang Pancang
12
Gambar 8. Pengecoran Awal pada Pier
Selain itu, pada setiap pier di post tensioning dengan kabel 8 DYWIDAG Bonded
Post-Tensioning type MA 19-0.62" yang dimasukkan dalam pipa dengan Ø 101.6 mm. Empat
kabel post tension diangker pada ketinggian 98 m dan 4 lainnya pada ketinggian 60 m
dibawah deck. Post tensioning memberikan stabilisasi terhadap kekuatan angin serta
menghilangkan retak karena perbedaan akibat perubahan suhu dan kelelahan akibat beban
dinamis.
Total ada seberat 200 ton baja prestressed dan angker 224 MA 19-0.6" yang disuplai.
Waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan satu tiang jembatan adalah 3 minggu. Angker pada
bagian bawah dilengkapi dengan tutup berbentuk tabung untuk memfasilitasi ujung kabel.
Semua kabel post tension ditarik dari atas. Untuk peng-groutingannya harus sangat
berhati-hati. Kesesuaian metode yang direncanakan dan peralatan yang akan digunakan telah
diuji coba pada pier yang sama tinggi di Verrières. Grouting dengan semen grout
“Superstresscem” dilakukan dalam 3 tahap. Untuk alasan keamanan, angker yang lebih rendah
dari masing-masing kabel ditutup dengan sebuah "grout plug" untuk menghindari
kemungkinan kebocoran dan kehilangan semen nat akibat kabel yang setinggi 98m. Setelah
plug itu mengeras maka grouting dilakukan. Untuk mengatasi adanya air yang mengalir
meluber keluar maka dilakukan grouting lagi 24 jam kemudian melalui angker bagian atas.
Untuk alasan logistik maka pencampuran grout dilakukan di dekat dasar pier. Sedangkan
untuk alasan keamanan maka pada pier diberi pengunci pada pipanya pada ketinggian 60 m
dan 30 m untuk memungkinkan grouting yang bertahap atau jika crane yang digunakan untuk
grouting rusak. Pekerjaan ini dilakukan oleh Eiffage dengan peralatan khusus DSI.
13
Gambar 9. Pier P2 dengan Ketinggian 245 m
Gambar 10. Penampang Pier
c. Pylon
Pylon yang digunakan pada jembatan ini berbentuk huruf Y terbalik dan menggunakan
baja S355 dan S460. Secara longitudinal, kontinuitas dari pylon dipastikan dengan adanya
hubungan antara pelat baja pada badan box girder dengan kaki pylon. Kaki pylon ini memiliki
ketinggian 38 m dan terdiri dari 2 metal box girder. Pada bagian atas kaki pylon dengan
ketinggian 49 m, dimana merupakan letak kabel dari jembatan ini diangker. Tinggi total pylon
ini adalah 87 m. Dari tinggi ini masih ada kelebihan lagi sekitar 17 m pada bagian puncak
pylon yang murni untuk keindahan bukan struktural. Berat masing-masing pylon sekitar 700
ton.
14
Gambar 11. Pylon
d. Kabel
Setiap tiang jembatan ini dilengkapi dengan lapisan monoaxial dari sebelas pasang
kabel baja yang diletakkan saling berhadapan. Kabel-kabel baja ini terbentuk dari tujuh helai
baja (seuntai pusat dengan enam untai terjalin). Setiap untai memiliki tiga perlindungan
terhadap korosi (galvanisasi, lapisan lilin dari minyak bumi dan sarung yang diekstrusi dengan
polyethylene).
Kabel ini terbuat dari kawat T 15 dengan mutu 1860 Mpa. Setiap kabel ini diselubungi
oleh selubung aerodinamik yang terbuat dari non-injected PEHD yang berwarna putih.
Selubung ini berfungsi untuk ketahanan terhadap sinar UV. Selain itu, permukaan kabel baja
juga dilapisi dengan weatherstrip heliks ganda sepanjang kabel tersebut. Idenya adalah untuk
menghindari air yang mengalir dimana pada kondisi angin tinggi, dapat menyebabkan getaran
pada kabel baja dan membahayakan stabilitas jembatan tersebut.
15
Jumlah kabel ini bervariasi. Pada bagian dekat dengan pylon terdiri dari 45 kabel T 15s
dan pada tengah bentang terdiri dari 91 kabel T 15s. Kabel ini diangkerkan pada sumbu dari
central reservation dengan jarak angker masing-masing 12,51 m yang mengikuti curvature
dari struktur jembatan ini. Angker hidup dari kabel terletak pada deck dan diangker mati pada
pylon. Kabel baja dipasang oleh perusahaan Freyssinet.
Gambar 12. Kabel pada Jembatan dan Pengangkeran Kabel pada Deck Jembatan
e. Temporary Pier
Ketika jembatan Millau sedang didesain, diestimasi bahwa diperlukan 7 buah
intermediate temporary pier di antara pier permanen, agar pekerjaan deck dapat dilaksanakan.
Dua temporary pier terdekat dengan abutment didirikan menggunakan crane, tinggi keduanya
hanya sekitar 12 m dan 20 m. Sedangkan kelima temporary pier dengan tinggi sekitar 87.5 m
hingga 163.7 m didirikan dengan sistem pengangkatan hidrolis. Teknologi ini dikembangkan
oleh Enerpac. Temporary pier ini berbentuk rangka baja K dengan penampang kotak 12 m x
12 m dimana ukuran baja yang digunakan berdiameter 1.016 mm. Temporary pier tertinggi
terletak di Pi2 dengan tinggi 173 m.
16
Gambar 13. Temporay Pier Pi2 dengan Tinggi 173 m
Cara kerja pompa hidrolis
Proses pengangkatan temporary pier berlangsung sederhana, bantalan pendukung
untuk silinder ditahan pada toothed rack oleh sebuah chock, sementara struktur pier bebas.
Pengoperasiannya dikontrol melalui software yang dilengkapi segala jenis perangkat
keamanan, dengan cara memompa minyak hidrolis pada silinder, sehingga ram akan
terangkat pada struktur pier dalam hal ini, silinder mengangkat struktur pier menuju slot
toothed rack yang berikutnya.
Gambar 14. Temporary Pier Gambar 15. Pompa Hidrolis
Silinder memiliki satu kali stroke sejauh 1100 mm, sedangkan toothed rack
memiliki takikan setiap 1000 mm, sehingga masih terdapat toleransi sebesar 100 mm
17
untuk kondisi yang terkadang tidak memungkinkan. Setiap silinder hidrolis memiliki
kontrol masing-masing, dengan pilihan immediate locking dan sensor sebagai perangkat
keamanan.
Ketika ketinggian yang dituju telah tercapai, struktur pier akan terkunci oleh chock
dan bantalan chock silinder dilepas. Ram dan badan silinder beserta bantalannya dinaikkan
secara bersamaan dengan segera kemudian dikunci pada toothed rack. Dengan cara ini,
baik struktur pier maupun mesin hidrolis, telah naik sejauh 1 m, proses ini akan terus
dilakukan hingga elemen pertama melampaui struktur mesin yang terkunci di bawahnya.
Bila suatu elemen telah pada tempat yang direncanakan, sistem hidrolis dapat
diturunkan menggunakan crane. Kemudian elemen kedua dari pier dapat dipasang di
atasnya dan prosedur kembali berlangsung hingga keseluruhan temporary pier selesai.
Controlling dari kerja pompa hidrolis
Proses pengangkatan pier ini harus diawasi dengan ketat dan oleh karena itu pada
silinder hidrolis dipasang suatu internal position transducer. Demikian juga pada garis
tekanan terdapat pressure transducer, semua perangkat ini harus terpasang secara
terlindung dari cuaca buruk, kotoran, kelembaban, dan sebagainya. Semua informasi
tersebut akan diakses pada sebuah panel, melalui sebuah PLC. Pengangkatan silinder
harus dilakukan sesuai prosedur yang ditetapkan.
Panel kontrol memungkinkan operator untuk terus mengawasi beban dan posisi
tiap silinder. Prosedur pengangkatan akan dihentikan jika ada sesuatu yang melebihi batas
maksimum yang ditetapkan. Sistem ini dirancang untuk membatasi deviasi vertikal kurang
dari 3 mm dan maksimal 5% perbedaan beban pada tiap-tiap silinder.
Setiap silinder memiliki pompa hidrolis, sehingga bila mendesak silinder dapat
dioperasikan secara individu. Tentunya pengoperasian ini harus sesuai dengan peraturan
dan ijin dari pusat kontrol. Operator pada setiap akhir struktur memiliki sambungan ke
pusat kontrol. Keputusan dapat atau tidak dilakukan bergantung pada keputusan dari pusat
kontrol.
Selain itu, juga ada sensor ketinggian minyak, penjaga suhu, dan alarm yang akan
menghentikan langsung pekerjaan jika ada keadaan yang tak terduga seperti penurunan
tekanan (pressure drop), kerusakan kabel, dan sebagainya.
18
Spesifikasi teknis pompa hidrolis
Bagian hidrolis ini terdiri dari empat silinder, masing-masing digerakkan oleh
pompa tersendiri yang terhubung dengan pusat kontrol. Setiap silinder memiliki kapasitas
dorong 511 ton, sehingga daya dorong maksimum mesin ini adalah 2044 ton. Namun pada
persyaratan telah ditetapkan bahwa dalam satu kali pengangkatan silinder, beban tidak
boleh melebihi 420 ton, sehingga margin keamanan menjadi lebih besar. Tekanan nominal
yang terjadi adalah 700 bar dengan stroke silinder, sebagaimanan telah disebutkan, adalah
1100 mm. Seluruh sistem kontrol, meliputi pengkabelan, panel kontrol, unit tampilan
visual, dan sebagainya, harus dilindungi terhadap unsur-unsur dan gangguan
elektromagnetik, kecelakaan, dan kemungkinan benturan saat instalasi dan pengoperasian.
IV. Konstruksi dari Jembatan
a. Worksite facility
Pekerjaan jembatan ini dilakukan oleh grup EIFFAGE dimana EIFFAGE TP
menangani bagian yang berhubungan dengan teknik sipil dan merupakan kontraktor utama
dari grup ini, EIFFEL menangani bagian struktur baja.
Worksite facility ada 4 zona yang luas totalnya kira-kira 8 ha. Untuk membantu kinerja
dari 4 zona tempat kerja ini maka ada fasilitas dengan luas rata-rata 3500 m2 yang berada
dekat dari setiap tiang jembatan.
Dengan menggunakan pylon dan deck yang prefabrikasi mengurangi luas lahan yang
dibutuhkan untuk tempat kerja dari jembatan ini. Walaupun begitu, area dari jembatan ini juga
tetap dijaga dengan ketat karena dibutuhkan pada saat konstruksi pier, abutment, perakitan
deck dan pylon.
Gambar 16. Fase Konstruksi dari Pier
19
b. Pembangunan pier
Setiap pier membutuhkan tempat kerja masing-masing. Dikarenakan bentuk pier yang
berubah menurut ketinggiannya, maka tahapan pengecoranpun sangat bervariasi. Tinggi jatuh
pengecoran setinggi 4 m. Bekisting yang digunakan pada pier ini adalah self climbing
formwork untuk bagian luar pier dan crane assisted formwork untuk bagian dalam dari pier.
Untuk ketelitian dari pembuatan pier ini digunakan GPS.
Gambar 17. Ujung Atas dari Pier
c. Pembuatan deck jembatan dengan prefabrikasi
Penampang melintang deck yang digunakan didesain oleh EIFFEL. Dalam tahap
pendesainannya memperhitungkan faktor prefabrikasi, transportasi, perakitan dan
pemasangan.
Deck ini dikirim ke lokasi dalam bentuk seperangkat elemen yang terlepas-lepas yang terdiri
dari :
1. Central box girder dengan lebar 4 m dan tinggi 4,2 m
2. Pengaku berbentuk plat 3,75 m sampai 4,2 m
3. Side girder dengan lebar 3.84 m
4. Diaphragm transversal dari girder
20
Gambar 18. Penampang Melintang Deck
Proses pengerjaan dari deck ini sebagai berikut :
1. Dilakukan fabrikasi untuk elemen central box girder (1,8,9,10), elemen deck (2,3,6,7)
dan lateral box girder (4) di pabrik EIFFEL di Lauterbourg. Kemudian elemen deck
(2,3,6,7) dan lateral box girder (4) dibawa ke lokasi proyek.
2. Untuk elemen central box girder (1,8,9,10) dibawa menuju pabrik EIFFEL di Fos-sur-
Mer.
3. Dilakukan perakitan dari central box girder di Fos-sur-Mer.
4. Kemudian central box girder yang telah dirakit dibawa ke lokasi proyek.
Untuk pembuatan 2078 elemen deck yang mulai dilakukan pada tahun 2004, EIFFEL
melengkapi pabriknya dengan teknologi yang sangat canggih, di antaranya :
Mesin pemotong dengan gas plasma yang mampu mencapai suhu flame-oxygen
mixture hingga 28000°C dengan sangat cepat mampu memotong baja sepanjang 1,8
m per menit dengan tingkat keakuratan yang tinggi
Dua mesin las otomatis
Gambar 19.Mesin Las Otomatis
Auto-lifting trailer yang mampu memikul hingga 160 ton
Automatic laser tacheometers untuk mengecek ukuran dari deck.
21
Hingga selesainya proyek jembatan ini dilakukan 2000 kali pengiriman elemen
jembatan. 173 buah central box girder yang tiba di Fos-sur-Mer dalam bentuk lepasan.
Setelah proses perakitan selesai maka central box girder dikirim ke lokasi proyek dengan
panjang 15-22 m dan berat maksimum 90 ton dengan pengiriman 3 unit per minggu. Lateral
girder dibawa ke lokasi proyek dengan panjang 20-24 m dengan berat maksimum 40 ton.
d. Perakitan deck di lokasi proyek
Di lokasi proyek dibangun 2 on site factories masing-masing di belakang abutment
yang dilengkapi dengan peralatan untuk pengelasan, pengecatan, crane dan material-handling
gantry untuk berat 90 ton. Masing-masing pabrik terdiri dari 3 zona dengan kegunaannya
masing-masing.
1. Zona pertama yang terletak paling jauh dari abutment untuk tempat penyambungan
dari central box girder.
2. Zona dua digunakan untuk perakitan antara central box girder dengan elemen deck
yang lain.
3. Zona tiga digunakan untuk pengecatan dan pemasangan pelindung dari deck tersebut.
Pada setiap lokasi perakitan dilengkapi dengan 75 orang yang melakukan pengelasan.
Untuk penampang deck selebar 171 m dibutuhkan 5 ton plat pengaku dan untuk keseluruhan
deck dibutuhkan kira-kira 150 ton plat pengaku.
Gambar 20. Prefabrikasi pada Lokasi Proyek
22
e. Peluncuran deck
Deck ini diluncurkan dari sisi utara jembatan dan berakhir di final joining.
Dikarenakan deck yang diluncurkan maka pada ujung atas dari pier dilengkapi dengan metal
trimmer pada bagian sistem peluncuran yang terdiri dari peralatan penyeimbang dan 4
translator yang saling tersusun. Sistem ini diletakkan dibawah badan deck dan diletakkan tiap
21 m arah longitudinal.
Sistem ini memungkinkan untuk terjadinya rotasi arah memanjang dari deck. Pada
sistem ini juga dilengkapi dengan 2 cradle yang masing-masingnya dilengkapi dengan
translator yang merupakan suatu sistem yang terdiri dari dongkrak hidrolis arah horizontal.
Hal ini memungkinkan terjadinya displacement arah horinzontal dari deck sebesar 600 mm.
Gambar 22. Prinsip Pergerakan
Translasi dari Deck
Prinsip pergerakan translasi dari deck :
1. Pada saat tenang deck ditopang oleh cradle.
2. Dongkrak pengangkat mengakibatkan wedge bergeser dan mengangkat deck sehingga
deck menumpu pada runner.
23
Gambar 21. Sistem Peluncur Deck
3. Kemudian rel yang menopang deck bergerak horizontal akibat gaya yang dikeluarkan
oleh dongkrak horizontal.
4. Setelah bergerak sejauh 600 mm, wedge bergerak kembali ke posisinya semula.
Seluruh sistem pergerakan translasi dari deck ini dikontrol dan bergerak karena
kekuatan hidrolis. Pada saat peluncuran dari deck yang dimulai dari dekat abutment,
jembatan sudah harus dilengkapi dengan satu pylon lengkap dengan kabelnya untuk
menghindari jatuhnya deck yang sedang dipasang. Untuk menghindari terjadinya getaran
yang besar pada kabel saat konstruksi dari jembatan, maka dipasang kabel tegak lurus
sementara. Namun di lain pihak hal ini juga meningkatkan frekuensi dari getaran yang
terjadi. Pada ujung dari deck pada tahap konstruksi terdapat hidung yang berfungsi sebagai
penyetabil apabila terjadi berhenti mendadak dikarenakan angin yang sangat besar. Ide dari
konstruksi jembatan ini diusulkan oleh konsultan Greisch dimana pada tahap konstruksi
memanfaatkan fleksibilitas dari deck dengan bentuk double curve.
Gambar 23. Deformasi dari Deck pada saat Peluncuran
Gambar 24. Deck pada saat Peluncuran
24
f. Akhir dari fase konstruksi jembatan
Pada sambungan terakhir (final joining) membutuhkan pelaksanaan yang sangat teliti
dibawah pengawasan meteorological yang baik. Pada sambungan terakhir ini harus dijamin
kontinuitas dari jembatan yang telah dibangun.
Setelah membahas pembuatan deck, maka akan lanjut membahas mengenai konstruksi
dari pylon. Pylon baja ini dibuat di pabrik Frouard di Munch yang merupakan cabang dari
Eiffel. Prinsip pembuatannya sama dengan deck, setelah selesai dibuat di pabrik maka akan
dibawa ke lokasi dengan panjang minimal pylon 12 m dan berat maksimum 1 unit 75 ton.
Yang agak berbeda terjadi pada pembuatan dari pylon Py2 dn Py3 dimana didirikan
sebelum deck menyatu. Pylon Py2 dan Py3 dirakit di bawah kemudian diangkat
menggunakan crane yang mampu memikul berat 850 ton. Sedangkan pemasangan dari ujung
Py2 dan Py3 yang panjangnya 17 m dilakukan setelah deck benar-benar telah menyatu.
Setelah deck dari arah utara dan selatan itu benar-benar menyatu barulah Py1, Py4, Py5, Py6,
Py7 dipasang dimana berat masing-masing pylon 650 ton.
Gambar 25. Pengiriman dan Pengangkatan Pylon
Setelah proses ini selesai maka pekerjaan terakhir yang harus dilakukan adalah
menyetel kabel yang terpasang pada setiap pylon dan melepas aksesoris tambahan sementara
yang diperlukan selama pembuatan jembatan.
25
Gambar 26. Surfacing
Gambar 27. Canopy
V. Komponen-komponen Tambahan pada Jembatan
a. Surfacing
Untuk menghadapi deformasi dari deck, permukaan
jalan khusus telah disempurnakan oleh tim peneliti Appia.
Selain cukup fleksibel untuk beradaptasi dengan
deformasi baja tanpa retak, permukaan harus tetap memiliki
kekuatan yang cukup untuk memenuhi kondisi jalan raya
(fatique, adherence, kerapatan, tekstur, anti-rutting,dll).
Butuh waktu dua tahun untuk menemukan formula yang sempurna untuk diimplementasikan
pada jembatan ini.
Beberapa proses dilakukan sebelum surfacing. Penyemprotan bertekanan tinggi baja
dengan diameter satu milimeter (steel blasting) dilakukan untuk menghapus semua karat dari
deck. Sebuah bonding coat primer dicatkan pada baja sebelum meletakkan 4 mm tebal lapisan
aspal yang termo-sealed pada 400 °C. Hal ini menjamin perlindungan total terhadap semua
risiko korosi.
Proses surfacing jembatan Millau dilakukan oleh Appia, 21-24 September 2004.
Proses surfacing benar-benar halus dan tanpa satu rut, mengkover baja dengan lapisan setebal
6,7 cm. Secara total, 9500 t dari beton bitumen diperlukan untuk melapisi permukaan. Dua
pusat produksi bahan surfacing dengan total kapasitas 380 t per jam yang dipasang khusus
untuk tujuan ini dibangun sekitar dua belas kilometer sebelah utara jembatan. Dua puluh lima
truk digunakan menjamin pasokan yang terus-menerus dari dua mesin finisher. Tidak ada
hambatan dalam pemasokan yang diperbolehkan untuk menghentikan proses surfacing ini.
b. Canopy
Bangunan-bangunan yang digunakan untuk
komersial dan tim teknis dari jembatan dan tollgate
terletak hampir 4 km utara dari struktur jembatan.
Tollgate dilindungi oleh sebuah canopy dalam
bentuk leaf of tendrilled concrete. Terdiri dari 53 elemen
(voussoirs), canopy memiliki panjang sekitar seratus
meter dan lebar 28 m. Beratnya sekitar 2.500 t.
26
Gambar 28. Monitoring
Pembangunan canopy dari tollgate menggunakan beton kinerja tinggi, BSI Ceracem
®. Beton ini mengandung metal fibre yang memberikan kekuatan yang sangat besar. Ini
belum pernah digunakan dalam struktur lain yang seukuran ini.
Voussoirs itu dituangkan di tempat khusus yang terletak di dekat utara dari abutment
jembatan. Dalam 6 bulan, dari Oktober 2003 hingga April 2004, 53 unsur dibuat. Sebuah self-
propelled truck dengan 500 tenaga kuda dan memiliki setidaknya 120 roda, digunakan untuk
mengangkut voussoirs ke tempat pengerjaan tollgate. Kemudian diambil oleh crane dengan
kapasitas 500 t dan ditempatkan di posisi masing-masing. Pada akhir Juni 2004, tollgate telah
selesai dibangun.
c. Instrumentasi dan Monitoring
Pier, deck, pylon dan kabel dilengkapi dengan
banyak sensor. Sensor dirancang untuk mendeteksi
gerakan sekecil apa pun jembatan dan mengukur
ketahanan terhadap keausan dari waktu ke waktu.
Anemometer, accelerometer, inclinometers dan sensor
temperatur merupakan sebagian dari rangkaian alat
pengukur yang digunakan.
Dua belas optical fibre extensometer dipasang di dasar pier P2 yang merupakan pier
tertinggi dari jembatan, karena dianggap menerima tegangan paling besar. Sensor ini
mendeteksi gerakan hingga mikrometer. Extensometers listrik didistribusikan ke seluruh
ketinggian P2 dan P7. Alat ini dapat mengambil hingga 100 pembacaan per detik. Dalam
keadaan angin kencang, mereka memastikan pemantauan permanen reaksi dari jembatan
walaupun dalam kondisi cuaca ekstrim.
Accelerometers ditempatkan di deck untuk memonitor semua osilasi yang mungkin
mempengaruhi struktur. Gerakan deck di abutments dimonitor hingga milimeter. Sedangkan
untuk kabel, kabel juga dimonitor dan penuaan dianalisis dengan teliti.
Informasi yang dikumpulkan akan dikirim oleh Ethernet ke komputer di ruang IT dalam
bangunan pengelolaan jembatan yang terletak di dekat tollgate.
27
28
Gambar 29. Peralatan yang dipasang pada Struktur Jembatan untuk Kebutuhan Pemantauan (monitoring)
LAMPIRAN
Gambar 30. Self Climbing Formwork
Gambar 31. Perubahan Penampang Formwork yang digunakan di Jembatan Millau
29
Gambar 32. Pergerakan Deck
Gambar 33. Tahapan Proses Konstruksi Pier Jembatan Millau
30
31
32