Perpustakaan Digital ITB

Seiring dengan berkembangnya standar perencanaan jembatan, evaluasi terhadap struktur yang telah dibangun berdasarkan regulasi terdahulu menjadi semakin penting untuk memastikan keamanan serta kelaikan fungsionalnya. Salah satu struktur yang menghadapi tantangan ini adalah Jembatan Km 4 Ruas Tol Surabaya- Gempol, yang dibangun pada periode 1980-1984 dan mulai beroperasi penuh sejak Tahun 1986. Setelah lebih dari tiga dekade beroperasi, jembatan ini mengalami berbagai kerusakan pada elemen struktur atas maupun bawah. Oleh karena itu, diperlukan evaluasi untuk menentukan apakah seluruh elemen struktur jembatan masih memenuhi persyaratan kekuatan, batas layan, dan kondisi ekstrem sesuai dengan standar yang berlaku saat ini. Jembatan ini terdiri atas tiga segmen berdasarkan sistem strukturnya, yaitu Segmen Jembatan Tengah berupa jembatan gelagar beton prategang serta Segmen Jembatan Utara dan Selatan berupa jembatan gelagar beton bertulang menerus. Pomedalan numerik jembatan dilakukan menggunakan perangkat lunak Midas Civil 2023 Academic Version dengan data properti penampang dan material merujuk pada dokumen as built drawing. Evaluasi dilakukan dengan membandingkan respons struktur terhadap dua kategori pembebanan. Pertama, pembebanan berdasarkan Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPJJR:1987) dengan pengaruh gempa mengacu pada Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan Jalan Raya (SNI 03-2833-1992), untuk merepresentasikan kapasitas struktur jembatan terhadap beban luar berdasarkan regulasi pembebanan yang berlaku pada saat jembatan dibangun. Kedua, pembebanan berdasarkan Pembebanan untuk Jembatan (SNI 1725:2016) dengan pengaruh gempa mengacu pada Perencanaan Jembatan terhadap Beban Gempa (SNI 2833:2016), untuk mengevaluasi kapasitas struktur jembatan terhadap beban luar berdasarkan standar peraturan yang berlaku saat ini. Dari hasil analisis statik linear dan dinamik metode spektra multimoda dengan kombinasi pembebanan berdasarkan PPJJR:1987 dan SNI 03-2833-1992, bahwa nilai demand/capacity (D/C) ratio yang terjadi, baik momen lentur, geser, dan torsi pada struktur atas, maupun interaksi gaya aksial-momen lentur serta geser pada struktur pilar, semuanya lebih kecil dari satu. Hal ini menunjukkan bahwa elemen struktur jembatan telah didesain secara optimal berdasarkan standar yang berlaku pada masanya. Namun, dari hasil analisis struktur dengan menggunakan kombinasi pembebanan terkini, yaitu SNI 1725:2016 dan SNI 2833:2016, teridentifikasi adanya kegagalan struktur yang terjadi, yang ditunjukkan dari nilai D/C lebih besar dari satu, antara lain: ? Kegagalan lentur pada elemen gelagar posisi lapangan Segmen Jembatan Utara dan Selatan; ? Kegagalan geser pada elemen gelagar posisi tumpuan Segmen Jembatan Utara; ? Kegagalan interaksi gaya aksial-momen lentur pada elemen Pilar PA dan PD Segmen Jembatan Tengah, elemen pilar Segmen Jembatan Utara, serta elemen pilar Segmen Jembatan Selatan; ? Kegagalan geser pada elemen pilar Segmen Jembatan Utara dan Selatan. Dari hasil Nonlinear Static Pushover Analysis (NSPA) berdasarkan Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures (FEMA 440), dengan mengacu pada kriteria penerimaan nilai persentase drift sesuai ketentuan dalam dokumen Performance-Based Seismic Bridge Design (NCHRP SYNTHESIS 440), bahwa tingkat kinerja seismik masing-masing segmen jembatan adalah Fully Operational untuk Jembatan Tengah dan Operational-Life Safety untuk Jembatan Utara dan Jembatan Selatan. Perkuatan kapasitas lentur dan geser pada elemen gelagar yang mengalami kegagalan, direkomendasikan menggunakan material Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Untuk perkuatan lentur, CFRP dipasang pada penampang bawah gelagar Segmen Jembatan Utara dan Selatan dengan skema pemasangan tiga lapisan selebar 900 mm dan sepanjang bentang longitudinal gelagar. Dari hasil perhitungan teoritis, skema ini dapat mereduksi D/C momen lentur yang terjadi sebesar 42% (dari nilai D/C awal 1,09 turun menjadi 0,64 setelah perkuatan). Kemudian, untuk perkuatan geser, skema pemasangan CFRP discrete strips sebanyak dua lapisan dengan lebar stirrups 100 mm dan spasi antar stirrups 100 mm pada elemen gelagar Segmen Jembatan Utara, dapat mereduksi D/C gaya geser yang terjadi sebesar 7% (dari nilai D/C awal 1,02 turun menjadi 0,95 setelah perkuatan). Perkuatan kapasitas aksial-lentur dan geser pada elemen pilar yang mengalami kegagalan, direkomendasikan menggunakan metode concrete jacketing. Hasil analisis menunjukkan bahwa metode ini dapat mereduksi D/C interaksi gaya aksialmomen lentur yang terjadi sebesar 52% pada Pilar PA dan PD Segmen Jembatan Tengah, 31% pada pilar Segmen Jembatan Utara, dan 46% pada pilar Segmen Jembatan Selatan. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan pentingnya penerapan evaluasi struktural berbasis regulasi terbaru serta implementasi strategi retrofit yang efektif. Dengan langkah mitigasi yang tepat, jembatan yang telah beroperasi selama beberapa dekade tetap dapat berfungsi secara aman dan andal dalam menghadapi tantangan beban lalu lintas serta risiko kegempaan di masa mendatang.