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 kota Millau. Berikut ini bagan dari organisasi proyek proyek ini oleh EIFFAGE.
1
Gambar 1. Bagan dari Organisasi Proyek Jembatan Millau
Gambar 2. Letak Jembatan Millau
2
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 pier yang tertinggi diukur dari puncak pylon 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. 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 l ingkungan.
-
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 jalan yang tingginya dapat disesuaikan 4
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
Teknik Sipil
Tiang pondasi
350000 m 3
Beton
6000 m 3
Tulangan
1200 ton
Pelat pondasi
Beton
13000 m 3
Tulangan
1300 ton
Tiang jembatan
Beton
53000 m 3
Tulangan
10000 ton
Tulangan pre stress
200 ton
Abutment
Beton
5500 m 3
Tulangan
550 ton
Tiang sementara
Beton
7500 m 3
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 F. Schlosser
J. Piccardi M.Virlogeux
d. Constr ucti on 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);
6
b.
Jembatan tertinggi di dunia (diukur dari mast di atas pylon P2) yang mencapai 343 meter (1,125 ft).
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
7
kontrak. Temporay piers dan deck baja didesain dan dicek kestabilannya menurut Eurocode 3. Pembebanan akan didiskusikan berdasarkan BS 5400. 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 l oad )
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 masingmasing 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. 8
Kemungkinan menunjukkan live load yang tidak seimbang yang bekerja sepanjang panjang 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 =
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 10
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 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. 11
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 6000m 3 beton. Makin tinggi, penampang pier makin kecil (permukaan luar dari pier ini terus mengecil dari ukuran 200 m 2 hingga 30 m 2). 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
244.96 m
221.05 m
144.21 m
136.42 m
111.94 m
77.56 m
(310 ft 0.5 in) (803 ft 8 in) (725 ft 3 in) (473 ft 2 in) (447 ft 7 in) (367 ft 3 in) (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- grouting annya 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. Temporar y Pi er
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. Tempor ay 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. Tempor ary Pi er
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 facil ity
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 baj a. 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-surMer. 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 antar anya :
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 21. Sistem Peluncur Deck
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
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
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
Gambar 26. Surfacing
( 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
Gambar 27. Canopy
(voussoirs), canopy memiliki panjang sekitar seratus meter dan lebar 28 m. Beratnya sekitar 2.500 t.
26
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
Gambar 28. Monitoring
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
Gambar 29. Peralatan yang dipasang pada Struktur Jembatan untuk Kebutuhan Pemantauan (monitoring )
28
LAMPIRAN
Gambar 30. Self Cl imbin g F ormwork
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
