Penguatan Jembatan Transportasi Besar

1.1 Ikhtisar Jembatan

Komposisi bentang jembatan adalah 14 m + 14 m + 14 m = 42 m, dan komposisi penampang dek jembatan adalah 2,0 m (trotoar) + 26 m (kereta) + 2,0 m (trotoar) = 30,0 m. Struktur atas menggunakan pelat beton bertulang kontinu biasa, dan konstruksi balok pelat diselesaikan dengan pengecoran integral satu kali di atas tumpuan. Sebanyak 4 pelat disusun di seluruh jembatan, dengan ketebalan 70 cm, lebar 750 cm di bagian atas pelat, lebar 450 cm di bagian bawah pelat, dan panjang kantilever 150 cm. Beton C40 digunakan, dan semua batang baja adalah batang baja mutu II.

Dermaga ini menggunakan tiang pancang pelat padat berbentuk teratai dengan ketebalan 80 cm, lebar atas 250 cm, dan lebar bawah 100 cm. Bagian penutupnya berupa penampang persegi panjang, struktur beton bertulang, dan tebal 150 cm. Tiang pancang menggunakan tiang bor dengan diameter 100 cm dan dirancang sesuai dengan tiang gesek. Abutmen menggunakan abutmen ringan tiang-kolom dengan diameter kolom 80 cm dan diameter tiang gesek 100 cm. Seluruh struktur bawah terbuat dari beton C30, kecuali tiang pancang yang terbuat dari beton bawah air C25.

Perkerasan dek jembatan memiliki ketebalan yang sama, yaitu 10 cm, dengan jarak antar beton 10 cm. Beton dek jembatan cor di tempat adalah beton tahan air C40.

1.2 Penyakit jembatan

Sebelum perancangan perkuatan jembatan, kondisi jembatan telah diuji. Hasil pengujian menunjukkan bahwa masalah utama jembatan saat ini adalah retak melintang pada balok pelat dan lendutan sebagian bentang jembatan. Sebagian sambungan basah antara pelat dan balok retak memanjang, air merembes, dan beton terkelupas di beberapa tempat. Perkerasan dek jembatan mengalami retak jala dan sambungan memanjang yang panjang, sambungan ekspansi tersumbat, karet strip rusak sebagian, dan beton di area angkur retak. Pada substruktur, badan pilar sebagian berstruktur sarang lebah.

2.1 Desain perkuatan jembatan

Berdasarkan hasil perhitungan respons struktur kendaraan berat yang melintas di bawah jembatan sebelum perkuatan, terlihat bahwa daya dukung struktur atas dan bawah jembatan masih jauh dari yang dibutuhkan. Perkuatan konvensional balok pelat atas dengan penampang yang diperbesar (perkuatan dengan pelat baja tempel) dan perkuatan prategang eksternal, keduanya belum mampu secara efektif mengatasi masalah daya dukung struktur atas dan bawah yang kurang memadai. Oleh karena itu, rencana perkuatan jembatan adalah menambah pilar sementara.

2.1.1Pemilihan metode pemasangan penopang sementara

Setelah analisis, ketika kendaraan berat melintasi jembatan, item desain perkuatan kontrol utama adalah gaya reaksi tumpuan balok pelat di pilar tengah dan gaya resultan gaya vertikal di puncak pilar tengah. Untuk mengendalikan gaya reaksi tumpuan pada pilar awal di bawah kendaraan berat dan gaya vertikal puncak pilar, kekakuan tekan vertikal pilar penopang sementara yang baru harus dipastikan. Setelah perhitungan dan analisis, diputuskan untuk mengadopsi bentuk pilar penopang beton sementara, dengan menggunakan kolom pilar persegi 80 cm dan 80 cm, serta memasang dua baris pilar penopang untuk setiap bentang balok pelat 3# pada kondisi beban parsial.

2.1.2Dukungan pengobatan

Karena penopang asli jembatan dilengkapi dengan beberapa penopang tetap dan penopang tunggal, pelat dan balok dihubungkan dengan sambungan basah dari beton cor di tempat. Di bawah berbagai skema pengaturan penopang sementara, beban jembatan longitudinal dan transversal yang berlebihan akan dihasilkan pada penopang pilar jembatan asli ketika kendaraan berat melewati jembatan. Masalah ini dibandingkan dan dianalisis dengan menggunakan program elemen hingga ruang. Setelah membandingkan hasil perhitungan, ditemukan bahwa meskipun nilai numerik dari gaya reaksi vertikal dan horizontal lebih kecil dari model grid. Namun, ketika semua 14 as roda depan kendaraan berat berada di jembatan, nilai ekstrem longitudinal dan lateral masing-masing mencapai 921 kN dan 269,4 kN. Oleh karena itu, untuk memastikan bahwa penopang tidak rusak ketika kendaraan berat melewati jembatan, beberapa penopang tetap dan penopang satu arah dari jembatan asli harus diganti sementara sebelum melintasi jembatan.

2.1.3Desain tulangan area sambungan balok pelat

Model elemen hingga entitas jembatan dibuat menggunakan program elemen hingga ruang, dan gaya pada area sambungan pelat dan gelagar di bawah jembatan dipelajari. Dengan penggantian sementara tumpuan gelagar pelat untuk mengurangi kelebihan hambatan longitudinal dan lateral, ketika semua jembatan baja 14 sumbu terpasang, nilai maksimum peningkatan tegangan transversal di bagian bawah area sambungan gelagar pelat adalah 5,06 MPa. Untuk membantu gaya pada area sambungan balok pelat, partisi silang ditambahkan di antara balok 2#, 4#, dan 3#, dan batang penghubung baja penampang ditambahkan di area antara partisi. Setelah perhitungan, kenaikan tegangan beton di area sambungan awal balok pelat setelah tulangan diafragma berkurang menjadi 2,49 MPa secara lokal, dan kenaikan tegangan maksimum diafragma transversal adalah 3,72 MPa. Setelah beton diafragma retak, tegangan tarik ditransfer ke pelat baja bawah dan batang baja longitudinal diafragma.

2.2 Rencana penguatan jembatan

Setelah perhitungan dan analisis perbandingan, skema perkuatan berikut diadopsi untuk jembatan:

(1) Perbaiki dan tangani penyakit pada area sambungan basah balok.

(2) Perkuat balok 3# dengan menambahkan penopang sementara. Dua penopang sementara akan ditambahkan untuk setiap bentang, dan penopang sementara tersebut akan diperluas untuk pondasi dan pilar kolom.

(3) Pasang diafragma beton di antara balok pelat 2#, 4#, dan 3#, dan pasang penopang baja penampang di area antara diafragma untuk menopang gaya pelat sayap balok pelat.

3. Proses konstruksi

(1) Penyegelan dan pengisian nat pada retakan pada daerah sambungan basah balok pelat, pemahatan dan pembuangan beton yang sudah tua dan lepas pada daerah sambungan menjadi bagian yang padat, dan perbaikan dengan mortar epoksi hingga rata dengan permukaan semula.

(2) Pondasi beton penopang sementara dan kolom pilar penopang sementara yang dicor di tempat.

(3) Penanaman tulangan, pengikatan baja dan pengelasan dilakukan pada kedua sisi balok 2#, 3# dan 4#, dan beton yang rata sendiri dengan bagian-bagian melintang dan batang penopang baja dipasang di antara balok-balok cor.

Pasang dongkrak setelah meratakan bagian atas setiap tiang penyangga sementara. Target gaya angkat satu titik untuk setiap tiang penyangga adalah (200/2kN, 600/2kN, 600/2kN, 600/2kN, 500/2kN, 500kN/2,70/2kN). Setelah pengangkatan selesai, bagian bawah balok disambung dan dongkrak diturunkan.

(5) Konstruksi pelindung dasar sungai.

(6) Hapus semua pilar penopang sementara dan kembalikan pengerasan sungai dan perlindungan lereng di depan anjungan.

4 Kesimpulan

Dalam transportasi aktual, rombongan kendaraan pengangkut berukuran besar melewati jembatan dengan aman dan lancar. Saat peralatan melewati jembatan, tim profesional memantau jembatan, dan hasilnya menunjukkan bahwa deformasi jembatan dan parameter lainnya pada dasarnya sesuai dengan perhitungan teoritis. Setelah peralatan melewati jembatan, tim profesional memeriksa jembatan. Hasil inspeksi menunjukkan bahwa peralatan utama kali ini melewati jembatan tanpa menyebabkan kerusakan pada jembatan.