YI SUN-SIN SUSPENSION BRIDGE

PENDAHULUAN:

Dengan tujuan untuk mempelajari tentang pelaksanaan konstruksi fondasi dari sebuah jembatan Suspension dengan bentangan tengah terpanjang ke 4 didunia, penulis sengaja mengikuti IABSE (International  Association of Bridge and Structure Engineers) Congress di Seoul pada tgl.19 – 21 September 2012.

Congress ini diikuti oleh kira kira 538 peserta dari 43 negara, termasuk 10 orang dari Indoensia. Pada tanggal 21 dan 22 September 2012, penulis ikut dalam rombongan 40 orang untuk meninjau langsung kelokasi jembatan yang terletak di kota Gwangyang, yang ditempuh dengan bus dalam waktu 4,5 jam.

Pengalaman penulis dalam kunjungan ini dan bahan dari Congress, disertai pengalaman kunjungan kebeberapa jembatan terpanjang lainnya dalam berbagai Coastal Engineering Conferences sejak tahun 1988 akan diproyeksikan untuk membayangkan tentang kemungkinan tipe fondasi Jembatan Selat Sunda.

 

FOTO DAN UKURAN YI SUN-SIN BRIDGE

Jembatan senilai US$ 447 Million yang dikerjakan oleh Daelim merupakan satu dari 2 jembatan yang menghubungkan kota Gwangyang dan Yeosu, yang telah dipakai untuk sementara pada bulan Mei saat EXPO 2012. Jembatan ini akan selesai seluruhnya pada akhir tahun ini.

Panjang bentangan tengah adalah 1545m yang mewakili tahun kelahiran Pahlawan Yi Sun-Sin – Panglima AL yang diakhir abad ke 16 berhasil mengalahkan serangan dari armada kapal Jepang.

Bentangan samping adalah 2 x 357,5m dan jarak penerusan ke Anchor 120m dan 165m. Di sini terlihat kecerdikan perencanaan yang menempatkan kedua Anchors dielevasi yang rendah dengan memanjangkan Cable samping, sehingga tidak perlu membuat struktur Anchors yang setinggi dek. Tinggi Pylon yang terbuat dari beton adalah 270m, merupakan Pylon beton tertinggi di dunia.

Dek jembatan yang terbuat dari plat baja, merupakan Twin Steel Box Culvert yang masing masing mempunyai lebar 12,4m dengan jarak antara kosong selebar 4,3m dan dihubungkan dengan Box Girder pada setiap posisi Kabel penggantung yang berjarak sekitar 24m.

Pylon yang mempunyai rongga ditengah, digunakan sebagai ruang lift untuk pekerja, kami juga menggunakannya saat meninjau kepuncak pylon tgl.22 September 2012 itu. Dari puncak pylon dibagaian Gwangyang City, kami bisa melihat kompleks pabrik baja raksasa POSCO yang merupakan pemasok utama dari semua bahan besi untuk jembatan ini dan juga telah memberikan kesempatan kepada kami untuk peninjauan.

Dari puncak Pylon kami bisa berfoto disamping salah satu kabel penggatung raksasa, karena jembatan titian untuk pemasangan kabel belum dilepas.

 

KABEL

Memakai sistim gabungan Paralel Wire diameter 5.35mm dengan kekuatan 18.5Mpa, atau setiap wire dapat menahan tarikan sebesar 4 ton. Wire tersebut digabungkan dengan jumlah 400 menjadi Strand dan 32 Strands menjadi Cable diameter 677mm untuk bagian bentangan tengah. Sedangkan kabel bentangan samping terdiri dari 34 Strands.

 

FONDASI

Fondasi Anchor di daratan Gwangyang

Fondasi Anchor di Myodo

Fondasi Pylon berupa pulau buatan dari kedalaman -13m dan -7m, masing masing dipadatkan dengan DCM ( Deep Cement Mixing ) dibagian luar dan dipasang dinding blok beton yang berat di sekelilingnya dan di tengah dilakukan SCP ( Sand Conpaction Piles ), kemudian dibuat 38 buah tiang bor dengan diameter 3m sedalam 30m. Pile Cap beton berukuran 72m x 32.5m x 8m.

 

SISTIM FONDASI SUSPENSION BRIDGE PADA UMUMNYA

Dengan mengukuti IABSE Congress, mengunjungi Yi Sun-Sin Bridge, berdiskusi dengan beberapa ahli jembatan dan telah mempelajari berbagai Suspension Bridge Terpanjang didunia, penulis mengambil suatu kesimpulan sebagai berikut:

1. Fondasi dari sebuah Suspension Bridge haruslah berupa “Mass Rigid Foundation”, berbeda dengan fondasi Cable Stayed Bridge yang bisa berupa tiang pancang diair yang lumayan dalam.
2. Cara paling baik untuk menempatkan semua fondasi Suspension Bridge adalah dengan meletakkan di darat – Rencana Messina Bridge dengan bentangan 3,3km meletakkan semua fondasi di darat.
3. Bila fondasi Pylon terletak diair yang dangkal, buatlah pulau buatan dan lakukanlah pengerasan tanah seperti halnya dengan Yi Sun-Sin Bridge dan bebrapa jembatan lainnya.
4. Kalau kedalaman air sekitar 11m dan 20m dan keadaan tanah cukup baik, maka dapat dipakai Caisson beton untuk fondasi Anchor dan Pylon – Great Belt Bridge di Denmark.
5. Sedapat mungkin tempatkanlah fondasi Anchors didarat dan jika posisi fondasi Pylons terletak di kedalaman air -35m dan tanah keras terletak dikedalaman -65m, maka daerah fondasi pylon dikeruk hingga mencapai tanah keras dan dipakai Caisson besi berdinding ganda dengan ukuran diameter luar 80m dan tinggi 70m serta tebal rata rata 50mm yang diisi penuh dengan beton – Akashi Kaikyo Bridge.

 

BAGAIMANA KIRA-KIRA DENGAN FONDASI SUSPENSION BRIDGE DARI RENCANA JEMBATAN SELAT SUNDA?

Melalui penggabungan peta dari Google Earth dan Hydro Oceanographic diatas terlihat dengan jelas bahwa tantangan terbesar adalah air yang terlalu dalam. Sekiranya rute Anyer yang dipilih, maka di kedua sisi Tenggara dan Barat Laut dari Pulau Sangiang, kalau dibuat Suspension Bridge dengan bentangan tengah 2,5km dan 3km, maka pastilah paling sedikit ada 6 fondasi yang harus diletakkan di air yang dalam, yaitu fondasi 2 Anchors dan 4 Pylons, ini seandainya dipilih 2 Anchors ditempatkan di atas daratan Pulau Sangiang.

Untuk Caisson dilaut dalam, penulis berpendapat, agar supaya saat Caisson diposisikan dapat rata dan stabil pada posisinya, maka dapat dipasang sejumlah pipa diameter 150mm dengan jarak antara +/- 6m sekeliling ruang caisson diluar untuk penempatan Rock Anchors setelah caisson ditenggelamkan dengan pengisian air laut, kemudian lumpur dibagian tengah caisson yang kosong dapat dibersihkan dengan Air Lift sambil mengencangkan Rock Anchors agar caisson bisa rata, kemudian barulah dilakukan pengecoran beton “istimewa ” yang tidak buyar didalam air sampai penuh. Pengecoran ini bisa berlangsung sampai satu tahun (365 hari x 24 jam/hari) dengan kapasitas +/- 200m3/jam saat laut tenang maupun dalam keadaan ganas.

Kalau masalah fondasi ini dapat diatasi, maka tantangan lainnya adalah membangun Pylon yang tertinggi didunia +/-400m, bentangan tengah terpanjang di dunia – 2500m dan 3000m, dek jembatan terlebar di dunia – 60m, jembatan dengan jalur rel ganda yang terpanjang di dunia dan kabel dengan diameter yang terbesar didunia +/- 1400mm.

Seperti diketahui rekor dunia saat ini adalah Akashi Kaikyo Bridge di Kobe, Jepang dengan bentangan tengah 1991m yang tidak mempunyai jalur ganda kereta api dan kedua Anchors nya berada di darat / bukit.

Bila rencana Suspension Bridge diganti dengan Cable Stayed Bridge dengan mencontoh Rion Antiron Bridge di Yunani yang bentangannya 580m, kedalaman airnya 60m dan bentuk fondasinya seperti biji pion catur yang dasarnya berdiameter 90m yang diletakkan diatas “cerucuk” tiang baja, maka untuk JSS pada kedalaman 100m, seandainya tanahnya bagus, maka diameter dasar fondasi akan menjadi kira kira 150m. Juga akan menjadi rekor dunia.

Panjang bentangan tengah Cable Stayed Bridge didunia saat ini hanyalah 1104m yang baru diciptakan oleh Rusky Bridge – Rusia, yang semua fondasinya terletak di darat dan di pulau yang sekaligus menjadi pelindung dari kemungkinan tabrakan kapal.

Sekiranya Jembatan Selat Sunda jadi dibangun, maka negara yang memiliki pengalaman dalam membuat Caisson Raksasa, barulah Jepang. Itupun hanya untuk fondasi pylons saja, sedangkan untuk fondasi Caisson dari Anchors, hanyalah Denmark, dengan kedalaman 11m dan bentangan tengah jembatan hanya 1650m.

Sedangkan untuk China yang memiliki beberapa Ocean Crossing Bridges yang terpanjang di dunia seperti Hangzhou, Donghai dan Qingdao Jiaozhou, kedalaman airnya sampai -16m saja, sedangkan untuk Hongkong Macao Zhuhai Bridge yang sedang dikerjakan, sebagian besar kedalaman airnya hanyalah -7m.

Kalau diambil pengalaman dari perusahaan Offshore yang telah membuat platform minyak raksasa dari bahan beton, penulis menganggap masih kurang, karena platform demikian hanya berdiri bebas, tanpa harus menahan gaya horisontal yang sangat besar dari 2 kabel yang berdiameter raksasa. Dengan demikian untuk proyek Jembatan Selat Sunda ini, semua kontraktor di dunia belum mempunyai pengalaman menyeluruh dalam pelaksaaannya.

PANAMA CANAL 2012

PANAMA CANAL 2012

International Engineering and Infrastructure Congress

 

PENDAHULUAN:

 Congress ini diselenggarakan dalam rangka pembangunan Panama Canal II, yang akan selesai pada akhir tahun 2014, bertepatan dengan peringatan 100 tahun Panama Canal  lama.

Congress ini dilaksanakan di Panama City, Panama tgl.18-20 April 2012.

Topik Congress ini adalah : “Risk Management for Large Scale Infrastructure Project” dengan fokus utama ke proyek pembangunan Panama Canal II.

POSISI PANAMA CANAL

Daratan Negara Amerika Latin atau Amerika tengah yang menghubungkan Amerika Utara dan Amerika Selatan mempunyai ukuran lebar yang kecil dan Panama mempunyai daratan paling sempit yang memisahkan Lautan Atlantik dan Lautan Pasifik. Oleh karena posisi yang paling sempit adalah daratan yang melingkar, Maka jadilah Panama Canal

yang garis tengahnya bukanlah dari Barat ke Timur, tapi malah dari Tenggara            ( Pasifik ) ke Barat Laut ( Atlantik ).

Canal yang membelah 2 benua Amerika ini dihubungkan Bridge of Americans         ( 1962 ) dan Centenial Bridge ( 2004 ) serta jembatan putar kecil diatas Mira Flores dan Pedro Miguel locks.

SEJARAH PANAMA CANAL

Tahun 1513, Vasco Balboa menjadi orang Eropa pertama yang melintasi Isthmus Panama dan menemukan Lautan Pasifik.

Tahun 1524 Raja Charles dari Spanyol memerintahkan dilakukan survey, namun barulah ditahun 1800 Ferdinand de Lesseps, seorang Perancis yang telah memimpin dengan sukses pembangunan Suez Canal, mencoba membuat Panama Canal dengan cara yang sama.

Ferdinand de Lesseps ingin membuat Panama Canal terbuka seperti halnya Suez Canal, namun kegagalan dan kerugian menimpa usaha ini, karena daratan dan hutan Panama yang tinggi, sungai yang ganas, jenis tanah yang lunak dan keras, serta serangan penyakit kuning dan malaria yang memakan korban lebih dari 22,000 pekerja.

Ditahun 1889 pekerjaan penggalian baru 40% selesai dan telah menghabiskan biaya US$235,000,000.- ini membuat perusahaan yang didirikan pemerintah Perancis jatuh bangkrut.

Akhirnya Perancis menjual haknya ditahun 1898 dengan harga US$40,000,000.- ke Amerika Serikat yang selanjutnya membantu perjuangan kemerdekaan negara Panama ditahun 1903 dari kekuasaan Columbia.

Pemerintah Panama memberi kuasa kepada Amerika Serikat untuk memulai Proyek Panama Canal ditahun 1904. Tindakan pertama Amerika Serikat dimulai dengan memberantas penyakit kuning dan malaria ( penyakit yang baru diketahui berasal dari nyamuk saat itu ) melalui perbaikan lingkungan akomodasi para pekerja, setelah itu barulah pekerjaan penggalian dimulai.

Penggalian tidak perlu sebanyak rencana Perancis, karena Ahli Amerika Serikat membangun dam untuk membuat danau Gatun disisi Atlantik dengan permukaan air +26m dari muka laut dengan luas 425 km2 yang menyimpan air sebanyak 5.2km3; danau ini merupakan danau buatan manusia terbesar saat itu.

Volume airnya kira kira sama dengan yang dibawa oleh Sungai Chagres setiap tahun. Panama mempunyai curah hujan yang sangat tinggi yaitu 2400mm pertahun.

Kemudian disisi Pasifik dan Atlantik dibuat masing masing 3 Locks yang setiap Lock dapat mengangkat kapal setinggi 1/3 dari ketinggian danau Gatun yaitu 26m.

Pekerjaan yang dilaksanakan oleh pemerintah Amerika Serikat ini juga menelan korban jiwa hampir 6,000 orang, sehingga proyek Panama Canal ini merupakan proyek yang paling banyak menelan korban dalam sejarah peradaban manusia.

Panama Canal ini selesai tahun 1914, sehingga dalam tahun 2014 akan dirayakan ulang tahun ke 100.

Sangat mengagumkan bahwa  Panama Canal lama ini dapat bertahan hampir 100 tahun dan saat ini memberi penghasilan rata rata sebesar US$ 5,000,000.- / hari dengan biaya operasi dan pemeliharaan konon kurang dari 50 persen.

Kapal yang berlayar dari New York ke San Francisco kalau melalui Cape Horn diujung Selatan benua Amerika Selatan, akan menempuh jarak 13,000 Miles – 60 hari, sedangkan melalui Panama Canal, jarak yang ditempuh hanya 5,000 Miles – 30 hari.

PERJALANAN KE PANAMA CITY

Penerbangan Singapore Airlines menempuh rute Singapore – Moscow – Houston yang melintasi bagian kutub utara ditempuh dengan waktu terbang sekitar 26 jam; dari Houston ada berbagai maskapai penerbangan Amerika Serikat atau Panama yang terbang langsung dalam waktu 4 jam ke Panama City. Suatu perjalanan yang sangat jauh.

Setibanya di Panama, untuk biaya taxi, saya ke ATM berlogo Visa dan berusaha mengambil uang Panama yaitu Balboa 200 yang nilainya hampir sama dengan nilai US Dollar, tapi yang keluar adalah 10 lembaran uang US$20 , belakangan saya baru mengerti bahwa Mata uang Balboa hanya dalam rupa coin Balboa 1 dan yang lebih kecil. Negara Panama memang memakai mata uang US Dollar dalam semua transaksi.

Taxi dari Bandara Panama City ke Hotel Resort Playa Bonita dengan harga US$60 yang ditempuh dalam waktu kira kira 45 menit.

Perjalanan dari Bandara ke Playa Bonita Hotel harus melintasi Bridge of Americans ke Vera Cruz. Ditempat inilah dilangsungkan acara congress Itu.

Visa untuk masuk ke Panama bagi orang Indonesia perlu diurus di Kedutaan Panama di Indoensia, namun bagi yang memiliki Visa USA, dapat langsung masuk, tetapi hanya menunggu untuk di fotocopy passport. Hal ini saya rasa karena orang Indonesia selalu dicuigai.

PANAMA CANAL EXTENTION

 Sungai Chagres adalah sungai di Amerika Tengah yang dibendung pada bagian tengahnya dan dibentuk Gatun Dam yang yang membentuk Danau Gatun yang merupakan sumber air

Air tawar yandipakai untuk operasi menaikkan dan menurunkan kapal dengan cara mengalirkan air kedalam Lock dan membuangnya ke lautan Pasifik dan Atlantik. Air dari Danau Gatun ini juga dipakai untuk keperluan air  penduduk

Panama dan untuk pembangkit listrik tenaga air disisi Atlantik dengan daya 6MW untuk mengoperasian pintu dan katub Locks.

Bagian atas Sungai Chagres juga dibendung sehingga permukaan air +75m  yang merupakan cadangan air untuk Danau Gatun. Juga untuk pembangkit Listrik Tenaga Air, dimana airnya dibuang ke Barat laut, Laut Caribian.

Kalau Panama Canal II yang baru atau extention ini dalam pengoperasiannya seperti Panama Canal lama yaitu membuang seluruh air kelaut, maka pastilah air danau Gatun akan tidak mencukupi.

Jalan keluar yang ditempuh adalah pertama meninggikan dam Gatun setinggi 45cm, sehingga air yang dapat ditampung bertambah banyak. Kemudian dalam pengoperasian Locks, ada 3 kolam Water Saving Basin disamping setiap Lock yang fungsinya untuk menyimpan 60 persen air yang dapat dipakai kembali dalam operasi selanjutnya.

Panama Canal baru ini akan mampu dilewati oleh kapal kapal container Post Panamax sampai ukuran 366m x 49m dengan draft 15m yang bisa membawa 12,600 TEU, sedangkan Canal lama yang sudah beroperasi 98 tahun, hanya bisa dilewati oleh kapal Panamax yang berukuran maksimum 294.1m x 32.3m dengan draft 12.8m yang membawa 6,000 TEU Container..

Seperti halnya Canal lama, semua sistim operasi Canal baru untuk pengisian dan pembuangan air adalah berdasarkan gaya gravitasi; pemakaian daya listrik sangat kecil, yaitu hanya untuk menggerakkan pintu dan katup saja.

PENJELASAN BAGIAN PEKERJAAN PROYEK PANAMA CANAL II

Bila kita berlayar dari Lautan Pasifik masuk ke Panama Canal, sambil melihat lokasi proyek sepanjang trayek ini dan menganggap garis penghubung ujung pantai daratan Panama adalah titik mulai atau titik 0:

Maka pekerjaan dilokasi sekitar itu adalah pekerjaan galian perluasan pintu masuk Panama Canal sebanyak 50 juta m3 senilai US$374.8 Million, ditangani gabungan perusahaan Panama.

Juga dilokasi ini terdapat pekerjaan dredging dengan volume 8.7 juta m3 senilai US$171 Million yang ditangani oleh Dredging International.

Selanjutnya sekitar kilometer ke 3 kita melewati Bridge of Americans yang sedang di cat

dan di kilometer ke 9.5 terdapat Lock 2 tingkat yaitu Mira Flores, setelah melewati Mira Flores Lock, terdapat Mira Flores Lake yang muka airnya +16.5m.

Kira kira 1km kesebelah kiri dari Mira Flores Lock terletak pekerjaan Lock 3 tingkat ( Miraflores ) yang baru yang bernilai kontrak sebesar US$1.6 Billion, yang ditangani oleh Grupo Unidos por el Canal yang merupakan gabungan dari kontraktor Sacyr Vallermoso, Impregilo, JAN DE NUL and Constructora Urbana SA.

Pekerjaan konstruksi Locks baru di Mira flores.

Miraflores Lock lama

Image saat Locks baru di Miraflores selesai.

Pada kilometer ke 11 terdapat Lock 1 tingkat yaitu Pedro Miguel.

Ketinggian air setelah Pedro Miguel adalah +26m ( nanti akan menjadi +26.45m ), sedangkan untuk Lock Miraflores 3 tingkat yang baru, langsung permukaan air menjadi +26.45m, jadi diantaranya perlu dibuat Dam yang memisahkan Mira Flores Lake +16.5m ( perairan antara Miraflores dan Pedro Miguel ) dengan jalur baru yang sama tingginya dengan Gatun Lake yaitu +26.45m. Dam yang dimulai dari sebelah kanan Mirafloes baru sampai Pedro Miguel, sepanjang kira kira 2km dinamakan Borinquen Dam, jadi kapal besar nantinya akan berlayar pada muka air yang lebih tinggi hampir 9m terhadap kapal kecil di Miraflores Lake. Kontraktor Jan de Nul.

Pada km 13.5 kita melewati Centenial Bridge yang diresmikan th.2004.

Selanjutnya pada kilometer ke 16 hingga 40, yaitu Culebra Cut dan Gatun terdapat pekerjaan pelebaran canal dengan volume  Dredging dan excavation yang banyak batu cadasnya dengan volume sebesar 25.88 Juta m3, nilai kontrak US$94.48 Million yang ditangani oleh Jan de Nul, Dredging International dan ACP.

Ponton Bor untuk peledakan batu basalt

Dipper Dredger

Cutter Suction Dredger

Di Gatun Lake pada kilometer ke 65, ada pekerjaan peninggian Bendungan Gatun setinggi 45cm, yang bernilai kontrak sebesar US$66.4 Million yang dikerjakan oleh ACP.

Pada kilometer ke 67, kira kira 1km disebelah kanan dari Gatun Lock lama, terdapat Lock 3 tingkat baru yang kontraknya senilai juga US$1.6 Billion, yang ditangani oleh Grupo Unidos por el Canal yang merupakan gabungan dari kontraktor Sacyr Vallermoso, Impregilo, JAN DE NUL and Constructora Urbana SA.

Pekerjaan Konstruksi di Gatun Locks

Water Saving Basin

Pada kilometer ke 68 hingga 77, pekerjaan dredging sebesar 16,800,000m3 dan excavation sebesar 810,00m3 dengan nilai kontrak US$109 Million yang ditangani oelh Jan de Nul.

Total nilai kontrak termasuk diatas ditambah Borinquen Dam, survey, perencanaan, model test dan contingency sum adalah US$5.25 Billion.

PEMBIAYAAN

 

Pembiayaan proyek didapatkan dari pinjaman bank international.

Kalau saat ini penghasilan harian rata rata US$5 Million, maka setelah Locks yang baru beroperasi, maka diperkirakan pemasukan akan berlipat 2 dan ditahun 2025 Locks baru dan lama akan menghasilkan rata rata US$20 Million setiap hari, dengan bila biaya operasi dan pemeliharaan kurang dari 50 persen, maka pastilah pembayaran cicilan hutang US$5.25 Billion akan cukup cepat dapat dilunasi.

 

 ALAT BANTU YANG DIPAKAI DALAM PENGOPERASIAN PANAMA CANAL LAMA

Locomotive yang menarik dan memposisikan kapal didalam lock

 

Tug Boat yang menarik dan mengiringi kapal kedalam Lock

Untuk Locks baru tidak diperlukan Locomotive lagi, cukup dipakai tug boat untuk mempertahankan kedudukan kapal ditengah Lock, sebab ruang gerak cukup lebar.

 

SKALA PROYEK PANAMA CANAL II

Ukuran pintu Lock yang paling besar

FASILITAS PENUNJANG PEMBANGUNAN

Dermaga Aggregate

Concrete Mixing Plant raksasa yang berkapasitas 20,000m3/hari terdapat dikedua lokas Lock yaitu di Pasifik dan di Atlantik.

Beton kebanyakan ditransport dengan sistim Conveyor tertutup dengan temperature 7 derajat Celcius.

KESIMPULAN

 Panama memang beruntung dengan posisi geografis nya dan peristiwa sejarahnya, sehingga saat ini mendapatkan penghasilan rata rata US$5 Million / day.

Proyek Panama Canal II ini memang sudah dipertimbangkan matang matang dan dilakukan referendum rakyat, sehingga bisa berjalan dengan lancar. Tenaga kerja yang ditampung untuk pembangunan ini mencapai 17,000 orang dan dalam pengoperasiannya nanti akan memakai tenaga kerja sebanyak 7,000 orang.

Dengan penghasilan kedepan paling sedikit 2 x dari sekarang, maka jelas pembayaran hutang akan sangat lancar.

Sekarang pelabuhan dipantai Timur dan Barat  Amerika Serikat sudah mulai meningkatkan kemampuan pelabuhan masing masing untuk menangani kapal kapal Post Panamax, dengan melakukan pengerukan dan peningkatan fasilitas pelabuhan seperti Container Crane dan alat angkut lainnya. Jelas ini adalah tanda tanda positif bagi Panama Canal secara keseluruhan.

.

Membayangkan Konstruksi Pondasi Jembatan Selat Sunda dengan Contoh Pondasi dari Berbagai Jembatan Terpanjang di Dunia

Majalah Konstruksi edisi Mei 2011 menjelaskan tentang rencana pembangunan JSS (Jembatan Selat Sunda ) sepanjang 29km. lengkap dengan skets 2 pilihan Rute dan model Suspension Bridge dengan 6 jalur kendaraan mobil serta 2 jalur kereta api dalam satu bidang. Pameran ini dikunjungi Presiden SBY dan diharapkan keputusan pelaksanaanya dilakukan pada bulan April 2011 yang sudah lewat.

Tipe jembatan yang mungkin perlu dipakai pada proyek JSS: Suspension Bridge, Cable Stayed Bridge, Truss Bridge dan Box Culvert Bridge.

Sketsa dari Majalah Konstruksi

Seperti terlihat pada rute jembatan di atas:

• Rute Merak terdiri dari 2 Suspension Bridges, 2 Cable Stayed Bridges dan sejumlah Truss Bridges atau Box Culvert Bridges.
• Rute Anyer terdiri dari 2 Suspension Bridges dan sejumlah Truss Bridges atau Box Culvert Bridges.

Selanjutnya dari peta Google Earth dan peta dari Hydral ( Hydrography Angkatan Laut Republik Indonesia ) dapat kita lihat kedalaman air dimana diperkirakan akan diposisikan fondasi A1/A4 (Anchor Block dari Suspension Bridges ), fondasi P2/P4 ( Pylon dari Suspension Bridge ) dan fondasi P1/P2 ( Pylon dari Cable Stayed Bridges ), serta fondasi dari Truss dan Girder Bridges.

Peta Hydral (Hydrography ALRI)

Peta dari Google Earth (Kedalaman Hydral diplot dalam Google Earth)

Garis kotak dalam peta Hydral berukuran 2 mil laut atau 3,70 km dan juga terlihat skala 8 km di bagian kiri bawah, jelas terlihat bahwa kedalaman yang akan dihadapi dalam pembangunan JSS. Untuk Suspension Bridge dengan bentangan tengah 2,50 km, akan menghadapi kedalaman laut asli kira kira antara 40m hingga lebih dari 100m, sedangkan anchor nya terletak antara 40m hingga 75m. Untuk Cable Stayed Bridge dan Truss Bridge sekitar 30m hingga 70m.

Pemilihan Jembatan-Jembatan sebagai Contoh Pembanding

Untuk bisa membayangkan betapa besar dan beratnya pekerjaan fondasi, penulis pertama memilih Suspension Bridge yang terpanjang di dunia, yang memakai fondasi Caisson, baik besi yang kemudian diisi beton, maupun yang langsung dari beton. Kemudian Cable Stayed Bridge yang memakai fondasi Caisson dan tiang pancang pipa baja diameter besar dan “ Drill Shaft Piles”. Juga Truss Bridge dan Box Culvert Bridge yang memakai fondasi Caisson Beton pracetak yang diangkat dan dipasang oleh HLV ( Heavy Lift Vessel ) seperti Svanen dan lainnya, maupun fondasi tiang pancang langsung atau yang dilanjutkan dengan Drill Shaft.
Penulis menganggap bahwa jembatan lintas laut yang panjang dan dalam adalah jauh lebih sukar pelaksanaannya dibandingkan dengan jembatan lintas sungai, atau lintas laut yang sempit, karena pengaruh jarak ( kesulitan bidang logistik ), ombak ( waktu pelaksanaan yang harus berhenti pada saat ombak sangat besar ), arus ( kesulitan saat pemasangan caisson ) dan kedalaman laut ( Peralatan besar dan alat selam yang dipakai Offshore Industry ).
Bahan bahan ini dikumpulkan dari informasi internet, majalah, informasi dari produsen hammer yang dipakai dalam proyek tersebut dan peninjauan langsung dalam kesempatan beberapa International Conference on Coastal Engineering.

Berikut ini adalah daftar Suspension Bridges, Cable Stayed Bridges dan Ocean Crossing Bridges yang dipilih untuk perbandingan.

Suspension Bridge memerlukan Anchor yang sangat besar dan berat, sebab harus memikul gaya horizontal dari 2 kabel berdiameter besar; Misalnya 1.122mm untuk Akashi Kaikyo, 850mm untuk Great Belt, 1.100mm untuk Tsingma dan 1.060mm untuk Minami Seto Bisan.

Cable Stayed Bridge tidak memerlukan Anchor, sebab berat dek semuanya langsung dipikul oleh Kabel dari Pylon, kekakuan dek, keseimbangan. Rekor panjang bentangan tengah 1.088m.

Jembatan besar yang pernah Penulis kunjungi dalam beberapa Conference sebagai berikut:

ICCE – International Conference on Coastal Engineering :

– 1994 – Akashi Kaikyo, Kobe, Japan yang saat itu baru selesai Pylons, Anchors dan Cable utamanya.

– 1998 – Great Belt, Denmark yang sudah selesai dan Oresund, Denmark-Sweden yang saat itu dalam tahap konstruksi.

– 2010 – Donghai, Shanghai, China yang saat itu sudah selesai.

IABSE – International Association of Bridge and Structural Engineering:

– 2012 – Yi Sun-Sin, linking Gwangyang and Yeosu, South Korea.

Penulis juga berkesempatan mengunjungi jembatan besar seperti Hangzhou Bridge dan beberapa jembatan di Hongkong dan Macau, selain tentunya Suramadu.

Unsur dari Masing-Masing Jembatan yang dapat dipakai sebagai Perbandingan dengan Rencana Jembatan Selat Sunda

A. Suspension Bridges

Fondasi Jembatan

1. Akashi Kaikyo – Selesai tahun 1998 (3 tahun penyelidikan lapangan dan 10 tahun konstruksi)

Catatan: Jembatan dengan rangka yang kaku ini, dianggap sebagai Jembatan Generasi I. Jalur kendaraan dalam keadaan normal dianggap 4 jalur, 2 jalur lain untuk keadaan darurat.

Seperti keterangan diatas, fondasi Pylon P2 dan P3 memakai Caisson besi berdinding 2 lapis dengan diameter 80m/56m x tinggi 70m dan 78m/54m x tinggi 65m dengan berat 15.800 dan 15.200 ton/caisson, atau rata rata tebal plat sekitar 5cm. Caisson ini dibuat pada galangan kapal yang dibangun khusus, kemudian caisson diapungkan oleh bagian kedap air dari ruangan lingkar luar dengan draft 10m, ditarik keposisi dengan sejumlah Tug Boat dan bagian atas caisson telah dipasang dek sementara dan sejumlah Winch, Wire Ropes serta Anchor besar untuk penyetelan.

Pada posisi yang telah ditetapkan, tanah dasar yang kedalamannya -35m , telah dikeruk dengan Clamshell Dredger Raksasa sampai kedalaman -60m hingga lapisan keras dan telah diratakan dengan timbunan batu. Setelah Caisson didudukkan dengan tepat, maka bagian luar dipasangi batu berukuran besar untuk penahan erosi dan bagian dalam Caisson dicor dengan beton khusus yang tidak terurai di dalam air laut.

Pengecoran beton yang berjumlah total 677.000m3 ini memakai ponton pengecoran raksasa dengan kapasitas diatas 200m3 per jam dan masa pengecoran berlangsung terus sampai beberapa bulan. Untuk fondasi A1 dan A4 yang dilaksanakan didarat, A1 – reinforced slurry trench wall caisson berdiameter 85m dari dasar – 73m hingga +2,50m dan diisi Roller Compacted Concrete dari -61m hingga +2,5m, kemudian Anchor Block diteruskan hingga +50m, dengan volume beton total 232.600m3. Sedangkan A4 berhubung terletak ditanah keras, maka dipakai spread foundation sebagai pengganti caisson, bersama anchor block jumlah betonnya mencapai 140.000m3.

2. Great Belt Denmark – East Bridge – dimulai tahun 1991 dan selesai tahun 1997/98

Jembatan yang bentangan tengahnya terpanjang ke 3 didunia ini sangat baik untuk diambil sebagai contoh, karena semua fondasi terletak di laut. Great Belt Bridge yang terdiri dari : West Bridge yang memakai Precast Concrete Box Culvert Girder dengan panjang 110m dan berat 5.800 ton dengan fondasi juga yang dibuat dari Precast Concrete dan diangkat dan dipasang oleh HLV Svanen yang waktu itu khusus dibuat untuk proyek ini. Saat selanjutnya Svanen ini dimodifikasi menjadi lebih tinggi dan lebih kuat dan digunakan untuk pengangkatan fondasi dan balok dari jembatan:

Confederation Bridge Canada, Oresund Bridge Denmark & Swedia, Donghai Bridge China dan saat ini dipakai untuk proyek pemancangan Wind Turbine Giant Pile Foundation di laut utara dengan harga sewa kira kira Euro 86.000 perhari.
Suspension Bridge dari Great Belt Bridge ini adalah bagaian dari East Bridge yang bentangan tengahnya 1.624m dan approach Bridge dengan bentangan 193m yang terbuat dari baja dengan berat hanya 2.500 ton

Catatan: Jembatan dengan Steel Box Girder ini dikategorikan sebagai Jembatan Generasi II.

Umumnya negara Eropa lebih cenderung untuk memakai caisson yang terbuat dari beton dan oleh karena kedalaman air di Great Belt ini termasuk dangkal, di lokasi fondasi A dan P kedalaman laut hanya -11m, maka hal ini dapat dilakukan dengan tidak terlalu sulit.

3. Yi Sun-Sin Bridge Korea Selatan – Suspension Bridge yang terpanjang ke 4 didunia dan yang terbaru diresmikan, dengan panjang bentangan tengah 1,505m dan tinggi Pylon rekor : 270m. Fondasi jembatan ini terletak diatas daratan asli maupun ditimbun, sehingga lebih mudah pelaksanaannya.

Peresmian jembatan ini pada akhir tahun 2012.

4. Tsingma Bridge Hongkong – Suspension Bridge dengan bentangan tengah terpanjang ke tujuh namun sebagai yang terpanjang di dunia dengan 6 jalur jalan di dek atas dan 2 jalur rel kereta api di dek bawah. Mulai dibangun 1992 dan selesai 1997

Dapat dilihat disini bahwa jalur jalan dan kereta tidak dalam satu bidang, jadi memanfaatkan ruang di dalam Steel Box Girder.

Fondasi dari Pylon, satu dikerjakan didarat dan yang satu lagi dikerjakan dilaut dangkal dengan cara Caisson yang diapungkan dari dry dock dan ditenggelamkan ditempatnya. Sedangkan Fondasi Anchor Blocks semua dikerjakan di darat.

5. Minami Seto-Bisan Bridge Japan – Dimulai 1979 dan selesai 1988

Prinsip jembatan yang diperuntukkan 2 jalur kereta dan 4 jalur jalan adalah kekakuan rangka.
Kedalaman laut di 2P dan 3P hanya sekitar 20m dan 30m, sehingga dipakai caisson ukuran diameter 27m dan 38m. Pelaksanaan sama dengan Akashi Kaikyo. Sedangkan Anchor dan Anchor Block terletak didarat dan dibuat dalam ukuran sangat besar.

B. Cable Stayed Bridge

1. Russky Island Bridge – Jembatan yang menghubungkan Vladivostok dan Russky Island di Rusia, dengan bentangan tengah 1,104 M, tinggi Pylon rekor untuk Cable Stayed Bridge – 320m, ruang bebas dibawah jembatan 70m, 4 jalur kendaraan, yang peresmiannya dilaksanakan tepat sebelum pertemuan APEC th.2012.

2. Sutong Bridge – Jembatan melintasi Sungai Yangtze di dekat muara, bentang tengah 1,088 M

Merupakan Cable Stayed Bridge kedua terpanjang didunia, mulai dibangun 2001 dan selesai 2008. Tinggi Pylon 306m, lebih tinggi dari Akashi Kaikyo.

Kedalaman air dilokasi Pylon adalah 30m dan tanah dasar Slty Sand-Silty Clay sampai -270m barulah mencapai lapisan batu.
Fondasi 131 drilled shaft ( dia.2.8/2.5 m dengan panjang 114/117m. Pile cap (113.8 x 48.1 x 13.3m) dibawah tiap pylon. Mungkin sistim tiang pancang dan drilled shaft ini yang paling kita kenal cara pelaksanaannya karena sama dengan Jembatan Suramadu. Sutong Bridge sebagai Cable Stayed juga tidak memerlukan Anchor Block yang besar.

3. Stone Cutter Bridge – Hongkong , bentangan tengah antara 1.018m (1.016m)

Stone Cutter Bridge ini terdiri dari 2 buah Steel Box Girder yang dihubungkan dengan box steel beam pada setiap interval. Ini merupakan jembatan Generasi III yang dianggap paling bagus Aerodynamic nya. Semua fondasi dari Stone Cutter Bridge ini dikerjakan didarat, termasuk Drill Shaft Pile untuk Pylon.

4. Tatara Bridge – Japan – Mulai dibangun 1994 dan selesai 1999

Fondasi Pylon dari Tatara Bridge ini adalah caisson persegi dengan 41m x 25m yang duduk pada kedalaman -33m, dan -13m.

5. Incheon Bridge – Korea – Mulai dibangun 2005 dan selesai 2009

Sistim fondasi Pylon dari Drill Shaft dengan 24 batang tiang berdiameter pipa 3m x panjang 76m sebanyak 24 batang mendukung pile cap dengan ukuran 25m x 70m x 8m (+/-), dengan hasil load test 210.000KN atau sekitar 21,000 Ton/ tiang. Kedalaman air disekitar kedua Pylon adalah -20m, suatu kedalaman yang termasuk biasa dalam pemancangan tiang besar.

6. Rion Antirion Bridge – Greece – Mulai dibangun 1995 dan selesai 1999

Tiang pipa baja diameter 2 m, tebal 20mm dan panjang 25m – 30m dengan jarak 7m-8m. Ada sekitar 200 batang tiang pada setiap caisson. Di atas tiang “ Cerucuk tiang pancang pipa baja” tersebut terdapat lapisan batu kerikil sebagai landasan dari setiap Caisson yang berdiameter
bawah 90m. Ada 4 buah caisson yang memikul 4 Pylon pada jembatan ini. Jembatan Rion Antirion ini dianggap karya teknik yang luar biasa, dibangun di daerah gempa dan kedua daratan yang dihubungkan, jaraknya bertambah secara perlahan-lahan. Dek jembatan sepenuhnya tersambung sepanjang 2.252m dan sepenuhnya tergantung. Kedalaman air dimana caisson ini duduk adalah 60m hingga 65m.

7. Oresund Bridge – Denmark – Sweden

Jembatan Oresund ini terbagi atas 3 bagian: antara daratan Pulau Amager di mana Copenhagen Airport terletak dan Pulau buatan Beberholm, adalah Terowongan dibawah laut untuk 2 jalur kereta api dan 4 jalur jalan mobil. Terowongan ini khusus dibuat supaya Copenhagen Airport tidak terganggu dengan jembatan tinggi dan kapal kapal besar tetap dapat melewati laut dalam di atas terowongan tersebut. Bagian jembatan Truss Bridge sesudah terowongan keluar di Pulau Buatan Peberholm. Jarak antara Pylon adalah 140m. Seperti terlihat diatas, tergantung dari kedalaman laut dan galian, maka berat fondasi caisson berbeda tinggi maupun luasnya. Kemudian Shaft nya yang juga berbeda tingginya dipasang langsung diatas puncak fondasi caisson dengan ukuran yang teliti dan tepat saat pembuatan pracetak.

Fondasi Pylon dimana 2 menara tegak duduk, dibuat didalam Dry Dock khusus. Berat Caisson adalah 19,000 ton, atau kira kira 7,600m3. Luas dasar Caisson tersebut adalah 3.000m2 dan tingginya 26m.

Kedalaman air dilokasi adalah 7m yang dikeruk hingga mencapai kedalaman kira kira -25m dan setelah didudukkan dengan mantap dan ditimbun kembali, maka kedua tiang tegak dapat mulai dicor di tempat. Teknologi pelaksanaan untuk jembatan ini dilakukan sebanyak mungkin dengan beton pracetak serta kombinasi beton dan rangka besi, di mana bagian bawah dipakai untuk 2 jalur kereta dan bidang atas untuk 6 jalur mobil.

C. Ocean Crossing Bridge – Jembatan Lintas Laut

1. Qingdao Jiaozhou Bridge

Panjang total jembatan adalah 42,5km, lebar 33,5m, 2 x 3 jalur mobil,mempunyai 5.200 pilar. Fondasi pipa baja dengan diameter 2.2m, dipancang sampai kedalaman 95m dari dasar laut.

Dalam foto foto diatas dapat dilihat pemasangan caisson beton yang digantung diujung atas tiang pancang. Dikatakan bahwa ada penemuan sistim pemasangan bekisting dasar dan atas yang kedap air, untuk meneruskan pengecoran sampai kepermukaan Pile Cap, dari sana disambung dengan Pilar pracetak yang kosong ditengahnya yang disatukan dengan tulangan yang muncul di pile cap, kemudian dicor ditempat. Nampak di sini untuk fondasi pilar biasa, hanya memakai 4 tiang pancang. Semua sistim konstruksi ini cukup sederhana karena kedalaman laut yang termasuk dangkal. Yang berat dalam proyek di Qingdao ini adalah musim dingin yang panjang dan sering dilanda badai angin.

2. Hangzhou Bay Bridge

Catatan: Berikut ini adalah informasi dari produsen Diesel Hammer “Delmag” SEMW di Shanghai.
Hangzhou Bridge: Pile: 1.5m and 1.7m in diameter and 81m in length. Depth of water is around 16meter. Service of hammer: SEMW D160 and D180.

3. Donghai Bridge

Jembatan ini mempunyai panjang 32.5km yang menghubungkan Shanghai dengan Yangshan Container Port yang mempunyai kedalaman laut -15m yang telah menjadi Container Port terbesar di dunia dalam tahun 2010 dengan panjang dermaga 20km. Pada saat jembatan ini selesai Desember 2005, ia menjadi jembatan lintas laut yang terpanjang di dunia. Sampai saat Hangzhou Bridge diresmikan di bulan Mei 2008. Terdapat dua buah Cable Stayed Bridge, yang satu dengan 2 buah Pylon berbentuk huruf Y terbalik, bentangan tengah 420m yang tinggi untuk dilewati kapal besar dan sebuah lagi dengan 2 buah Pylon berbentuk huruf H yang bentangannya lebih pendek.

Informasi dari produsen hammer SEMW mengenai tiang jembatan pada umumnya: “Pile: 1.5m in diameter and 66m in length. Depth of water is 8-12m.Serivce of hammer: SEMW D128 and D138.” Dapat dilihat dari foto foto di atas bahwa Heavy Lifting Barge SVANEN juga dipakai pada proyek ini untuk memasang Box Culvert Concrete Girder.

BAGAIMANA DENGAN FONDASI JEMBATAN SELAT SUNDA?

Keadaan Umum Daerah Selat Sunda

Perairan Selat Sunda mempunyai Pasang surut sebesar kira kira 1,20m, arus sebesar 4 knots dan musim ombak besar antara Nopember hingga Februari. Pernah terjadi dalam bulan Desember th.1994 ombak dipantai Merak meneggelamkan 4 buah Piling Barge dan Crane
Barge milik pemborong yang sedang mengerjakan dermaga sebuah kompleks kimia.

Keadaan tanah di pantai Merak dipengaruhi oleh strata batu yang menerus dari bukit batu di daratan dan di atasnya terdapat lapisan tanah lunak hingga sedang. Itulah sebabnya pada pembangunan Dermaga Ferry III Merak, struktur dermaga yang disebut Quaywall, terbuat dari Caisson beton berukuran 7m x 7,70m x 9,5m. Keadaan tanah di Bakauheni lebih lunak, sehingga Quaywall Ferry III Bakauheni dibuat dengan
Interconnected Steel Pipe Wall.

Berhubung dengan semakin sibuknya kegiatan pelabuhan Merak dan Bakauheni, Dirjen Perhubungan Darat menambah 2 buah dermaga khusus truk pada masing masing pelabuhan.

Khusus untuk dermaga 4 dan 5 di Merak yang rentan terhadap ombak, karena letaknya agak ke utara dari Pulau Merak, maka dibangun breakwater yang terdiri dari barisan tiang pancang pipa yang atasnya dihubungkan dengan precast capping beam yang digantung agak ke dalam air, membentang dari Pulau Merak kearah Timur Laut.

Perusahaan penulis dalam bulan Juli – Agustus 2011 telah melakukan pemancangan tiang pipa baja: OD 1400mm x T 16mm panjang 34m. Pada pemancangan di area kedalaman laut 22m, terdapat lapisan yang lunak sedalam 7 – 8m dan tiang masuk kelapisan keras 2 – 3m. Hammer yang dipakai adalah Hydraulic Hammer dengan berat ram 14 ton. Dari hal ini dapat diperkirakan bahwa fondasi Truss Bridge paling sedikit harus dilaksanakan dengan Drilled Shaft, atau Caisson di mana pada posisi fondasinya harus dikeruk sampai tanah keras.

Tantangan Kedalaman Air yang akan dihadapi untuk Membangun Suspension Bridge dan Cable Stayed Bridge

Dari semua contoh Suspension Bridge diatas, jelas fondasinya harus dibuat dari Caisson Berat, sebab “Robust” nya fondasi merupakan syarat utama, apalagi kalau menyangkut struktur Anchor. Untuk Cable Stayed Bridge yang jelas lebih murah, tapi bentangan terpanjang hanya 1.088m pada saat ini. Fondasi kebanyakan dibuat dari Drilled Shaft yang kita sudah kenal di Jembatan Suramadu. Untuk Truss Bridge misalnya seperti Great Belt dengan bentangan 140m dan 190m, fondasi Pylon mempunyai alternative Drilled Shaft atau Caisson. Kalau memakai Caisson, maka
pembangunan dry dock khusus harus diutamakan dan pekerjaan dredging dilokasi fondasi harus dilakukan dengan volume yang cukup besar.

Suspension Bridge yang bentangan tengah nya 2,5km bagaimanapun juga fondasi Anchor A1 dan A4 berada pada kedalaman laut asli sekitar -40m dan P2 dan P3 berada di sekitar -50m sampai -80m. Dari semua contoh fondasi dari Suspension Bridge, kita bisa mengambil kesimpulan bahwa
Caisson adalah pilihan satu satunya. Jadi bila mengambil contoh seperti Akashi Kaikyo, posisi fondasi harus dikeruk sampai lapisan keras, katakanlah pengerukan dilakukan sedalam 30m, maka tinggi Caisson untuk Anchor kira kira adalah 40m + 30m + 10m = 80m dan Pylon adalah
50m + 30m + 10m = 90m. Maka ukuran Caisson Besi berdinding dobel adalah kira kira paling kecil adalah: diameter 100m x tinggi 80m dan 90m. masing masing 2 buah untuk satu Suspension Bridge. Dan diperlukan paling sedikit 2 buah Suspension Bridge. Karena tinggi ruang bebas di bawah jembatan harus 75m, maka jelas Anchor Block harus dibuat lagi diatas Caisson sampai setinggi itu, jadi total kira kira setinggi 80m + 75m = 155m.

Persoalannya dengan Cable yang ditanamkan di puncak Anchor Block yang setinggi 155m dari dasar caisson, dikuatirkan momen guling akan sangat besar. Untuk Pylon, dapat langsung dibuat di atas Caisson dengan tinggi total mungkin sekitar 400m untuk bentangan tengah 2,5km. Pada Akashi Kaikyo, untuk Anchor, langsung dibuat di darat dengan Diaphragm Wall Caisson yang dalam, dengan demikian momen guling selain tidak sebesar bila caisson terletak di laut dalam, juga caisson itu ditahan sepenuhnya oleh tanah yang cukup keras sampai batas atas caisson.

Pembuatan Caisson Besi Berdinding Double dan Pemasangannya

Diperlukan pembuatan galangan kapal khusus seluas 240m x 480m untuk membuat 8 Caisson Besi bagi 2 buah Suspension Bridge. Skala pekerjaan ini mungkin setara dengan pembuatan 2 Kapal terbesar di dunia, ini belum dihitung caisson untuk Cable Stayed dan Truss Bridge. Pada saat diapungkan dan dibawa ke lokasi, diatas Caisson harus dipasang dek dan dipasang 8 Winch raksasa dengan kekuatan paling sedikit 30 ton kabel tunggal berdiameter 2 inches (51mm) dan jangkar masing masing seberat kira kira 30 ton. Paling sedikit harus ada 8 buah Tugboat dengan kapasitas diatas 2.000 Hp.

Sebelum dipasang, lokasi posisi Caisson harus dikeruk dengan Clamshell terbesar dengan bucket kapasitas 80M3 besama Hopper Barge kapasitas 3.000 m3. Kemudian untuk lapisan batu dasar harus dipasang dengan ketelitian tinggi dan diatur oleh penyelam yang memakai alat selam khusus seperti robot yang hanya dikenal di kalangan perminyakan. Setelah Caisson terpasang dengan baik, disampingnya harus dipasangi batu besar untuk penahan erosi dan pemantapan posisi Caisson. Pengecoran beton yang banyaknya jutaan m3, harus dicor terus menerus 24jam selama tahunan, melalui Concrete Batching Plant Barge yang besar dan didukung oleh supply barges terus menerus tanpa henti selama bertahun tahun. Tentu quarry sepanjang Merak harus ditambang tanpa henti oleh banyak sekali perusahaan quarry. Mutu dari batu pecah untuk pembuatan beton, jelas batu asal Merak lebih baik dari asal Lampung.

Untuk 1 Suspension Bridge, 4 Caisson yang dicor penuh dan Anchor Block serta Pile Cap Pylon, kira kira memerlukan 4 Juta m3. Dengan sebuah Concrete Barge berkapasitas 200m3 perjam, harus mengecor selama 2,5 tahun tanpa henti 24 jam perhari, padahal dalam setahun ombak besar kira kira akan berlangsung selama 2 bulan dalam setahun. Semua Suspension Bridge yang terpanjang didunia yang diambil sebagai contoh, Anchor nya terletak di-darat atau di-laut dangkal. Urusan logistik cukup mudah dibandingkan Jembatan Selat Sunda.

Apakah dapat dipakai Tiang Pipa Berdiameter Besar untuk Pondasi Suspension Bridge?

Dewasa ini pemancangan tiang pipa baja berdiameter 5m dan 6m sudah banyak dipakai pada Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Angin dilaut bebas. Pada dermaga dengan beban besar misalnya 5 ton/m3, dengan jarak tiang sekitar 6m x 5m, dan kedalaman -14m dan tinggi dek +4m, diperlukan pipa baja diameter 900mm x tebal 16mm. Sekiranya untuk kedalaman 50m dengan lapisan lunak 20m, maka kira kira diameter pipa akan menjadi 5m dengan tebal sekitar 80mm. Untuk memancangnya, diperlukan Piling Barge raksasa berukuran sekitar 150m x 50m x 5m dengan menara pancang 150m, dilengkapi Hammer sejenis IHC 1800. Ponton pancang yang mungkin dipakai untuk pemancangan tiang
demikian besar dan panjang, adalah sejenis SVANEN dengan seawa perhari Euro 86,000.-

Tapi tiang pancang tidak bisa dipakai untuk fondasi Suspension Bridge, karena Tiang Pancang akan sangat rentan terhadap gaya horizontal, Pylon akan banyak bergoyang yang akan membahayakan jembatan. Tiang pancang hanya bisa dipakai untuk Cable Stayed Bridge yang tidak memerlukan Anchor. Namun rekor panjang bentangan sampai saat ini hanyalah 1.104m – Russky Island Bridge.

Selain Suspension Bridge diperlukan juga Cable Stayed Bridges dan Truss Bridges

Untuk Cable Stayed Bridge, contoh yang paling cocok tentu adalah Rion Antirion Bridge, sebab kedalaman laut yang cukup besar. Berhubung kemungkinan Gempa sangat besar, sistim fondasi dimana Caisson duduk bebas diatas lapisan batu atau dibantu dengan cerucuk tiang merupakan pilihan utama.

Untuk Truss Bridge sepanjang 140m sampai 200m, dengan mengambil contoh dari Oresund Bridge, juga mungkin jadi pilihan utama. Tentu dasar Caisson akan diberi tiang pancang sekiranya keadaan tanah tidak memungkinkan untuk memikul beban caisson dan jembatan.

Kesimpulan

• Jadi jelas belum ada Suspension Bridge yang pernah dibangun dengan kedalaman seperti Selat Sunda, artinya belum ada pemborong di dunia yang berpengalaman dalam hal ini.
• Denmark dan Swedia membangun Oresund Ocean Bridge dengan Suspension Bridge yang memakai fondasi Caisson Beton untuk Anchor dan Pylon, namun kedalaman perairan di mana fondasi itu terletak hanya -11m.
• Memang China sudah berhasil membuat jembatan lintas laut yang merupakan rekor rekor dunia, tetapi semua jembatan tingginya adalah Cable Stayed Bridge atau Self Anchored Suspension Bridge yang tidak memerlukan Anchor. Fondasinya merupakan tiang pipa dengan diameter berukuran sedang ( kurang dari 3m ), yang langsung dipancang atau dengan sistim Drilled Shaft.

Semua jembatan tingginya adalah jenis Cable Stayed Bridge, maka jelas fondasi Drilled Shaft jauh lebih mudah dibandingkan dengan Caisson raksasa. lagi pula kedalaman air sangat dangkal, bahkan saking dangkalnya didekat daratan, diperlukan temporary jetty untuk pemancangan tiang. Dari semua contoh jembatan yang mempunyai jalur kendaraan mobil dan kereta api, dipakai sistim dek ganda, dek atas untuk mobil dan dek bawah untuk kereta api.

Rencana Jembatan Selat Sunda semuanya dalam 1 bidang, mengikuti Messina Straits Bridge, sebab Aero Dynamic dari Steel Box Girder ganda atau triple yang dihubungkan dengan box beam, dianggap sebagai Jembatan Generasi III yang sangat tahan terhadap pengaruh angin.

Kabar Terbaru dari Messina Strait Bridge

Berita terbaru dari Engieering News Record 10/10/2011 adalah sebagai berikut:
Rencana Jembatan yang menghubungkan daratan Italia dengan Pulau Sicilia yang telah tertunda tunda selama lebih dari 1 dekade, akan dimulai tahun depan 2012 dan rencana akan selesai 2019, tapi masih tergantung situasi politik dan keuangan Negara. Rencana biaya jembatan dengan bentangan tengah 3.300m dan semua fondasi berada di daratan, panjang total 5.070m ini adalah US$11,7 Milyar. Sedangkan JSS yang panjangnya 29km dengan 2 buah Suspension Bridges dengan bentangan tengah 2,5km dan beberapa Cable Stayed Bridge dan banyak Truss Bridge dibangun di air yang dalam, sesuai berita di majalah Konstruksi edisi bulan Mei 2011, adalah Rp 100 Trilliun untuk 6 jalur kendaraan mobil, juga sama dengan US$ 11,7 Milyar ( kurs US$1 = Rp 8.500 ). Sedangkan estimasi biaya Hongkong Zhuhai Macao Bridge 50km yang sedang dibangun adalah US$10,7 Milyar ( China Daily ), dimana 80% kedalaman lautnya hanya 6m.

Ukuran Messina Strait Bridge

KIRI – Messina Bridge dan KANAN – Golden Gate Bridge Jembatan Generasi III dan Generasi I

Menurut Chief Project Manager dari COWI, jembatan generasi ke 3 ini mempunyai lebar dek 52m. Berat total dek 66.000 ton dan setiap ton dek harus dipikul oleh 1,8 ton kabel, sedangkan kabel sendiri mempergunakan 42% dari beratnya hanya untuk memikul diri sendiri.

Kabar Terbaru dari Hongkong Zhuhai Macao Bridge (sudah mulai dibangun dan diharapkan selesai tahun 2016) – Panjang Total 50 KM

PETA HYDROGRAPHY :
Memperlihatkan sekitar 80% perairan yang akan dilalui oleh jembatan hanya mempunyai kedalaman 6m.

Terlihat di gambar kiri bawah, dua pulau dikedua ujung terowongan dengan panjang 6,7km, yang terletak pada kedalaman 40m; Dikanan bawah peta Google yang dilengkapi dengan kedalaman air. Terowongan ini terbuat dari Concrete Submerged Tube Tunnel yang dapat memuat 6 jalur kendaraan. Kedalaman air pada rute jembatan ini 80 persen pada air yang dangkal -6m. Terdapat 3 buah Cable Stayed Bridge dengan bentang tengah antara 280m – 460m, selain itu semuanya adalah jembatan pendek yang mungkin terbuat dari Concrete Box Culvert.

Tanggul pulau buatan ini terdiri dari rangkaian tiang pancang pipa terbesar didunia, berdiameter 22m dan tinggi 40m, dipancang dengan APE – American Pile Driving Equipment – Octakong ( Made in China ), yaitu 8 buah Vibro Hammer terbesar yang dirangkai dalam bentuk persegi delapan dan diangkat oleh Heavy Lifting Barge kapasitas1.600 ton. Penulis beranggapan bahwa HZMB dengan kedalaman air kebanyakan 6m ini jauh lebih mudah pelaksanaannya dibandingkan dengan JSS, semua fondasi Cable Stayed Brdge dan jembatan pendek lainnya dapat dibuat dari Concrete Caisson berskala lebih kecil dari Great Belt Brdige atau memakai Steel Pipe Piling & Drilled Shaft. Pekerjaan yang agak sulit hanya pada Submerged Tube Tunnel, namun teknik pelaksanaannya sudah sangat dikuasai. Di Selat Bosporus, Submerged Tunnel yang sudah selesai -50m.

PENDAPAT PENULIS BILA JEMBATAN INI TETAP AKAN DIBANGUN, BARANGKALI BISA MEMPERTIMBANGKAN  MID SEA TUNNEL DENGAN KONSEP SBB:

Jembatan yang Pernah penulis kunjungi antara lain:

2012 YI SUN-SIN BRIDGE

Mudah mudahan bermanfaat bagi pembaca.

Salam

Ben Usagani

Galangan Kapal PUSKOPELRA di Mantuil – Banjarmasin

Penunjukkan untuk Merancang Galangan Kapal
Di tahun 1983, Departemen Perindustrian Sulawesi Selatan menugaskan LAPHAS ( Lembaga Afiliasi Penelitian Universitas Hasanuddin ) untuk merancang sebuah proyek galangan kapal berkapasitas 500 ton, yang cocok untuk Kapal Pinisi Motor di Banjarmasin. Karena telah berpengalaman dalam pembangunan Transversal Slipway kapasitas 500 ton Galangan Kapal Makassar ( Sekarang IKI ) th.1966-1970 , Dermaga Container pertama Indonesia di Pelabuhan III Timur Tanjung Priok dan beberapa proyek konstruksi lainnya, maka saya diminta untuk
merancang galangan kapal ini.

Departemen Koperasi pada saat itu, mendorong pengembangan armada rakyat seperti Perahu Pinisi untuk dilengkapi dengan mesin dan Puskopelra ditugaskan untuk membantu dalam hal pengadaan galangan kapal yang berkapasitas 500 ton dan sekaligus bisa menampung beberapa kapal sekaligus. Saat itu Perahu Layar Motor banyak dipakai untuk mengangkut kayu dan muatan antar pulau lainnya. Sejak tahun 1979, saya bekerja di Singapura dan Malaysia dan disaat tahun 1983 itu, saya sedang bekerja di Kerteh, Malaysia untuk proyek pipa gas dilepas pantai. Saat berlibur di Jakarta, saya menerima tugas itu.

Rancangan Alat Angkat Kapal yang Unik
Melihat lokasi yang ditentukan, dipinggir sungai yang tidak lebar dan keadaan tanah yang lunak, maka saya mengajukan usul sesuai pendahuluan diatas, yaitu mengkombinasikan keunggulan dari Besi Ulir dan Hydraulic Jack. Sistim unik ide saya ini, setahu saya belum pernah dipakai oleh Galangan Kapal dimanapun, saya namakan “Unique Sincro-Lift ”- meminjam nama sistim platform kapal angkat yang menggunakan banyak mesin winch.

Sitim unik yang saya usulkan ini terdiri dari 4 titik angkat, yang mengangkat Platform yang mempunyai 2 baris rel dan diatas rel ini ada kereta yang mengangkut kapal kedarat saat platform sudah sama tingginya dengan rel didarat. Rel didarat ini selanjutnya sama tinggi dengan rel diatas
kereta transversal dan kereta transversal ini akan ditarik ke “ Side Tracks” yang masih kosong. Dengan demikian dapat didok banyak kapal pada saat yang sama, sesuai dengan banyaknya “ Side Tracks “ yang dibangun.

Besi As Ulir dan Hydraulic Jack

Kombinasi besi ulir dan Hydraulic Jack

Setiap titik angkat terdiri dari sebuah pile cap dengan 4 batang tiang pancang dan 2 batang besi ulir besar ( panjang 9m dan diameter 5 inch yang dibubut untuk ulir ), 4 buah Mur dan sebuah “Hydraulic Jack“ yang berkapasitas 200 ton. Tinggi operasi aman dari piston adalah 20cm setiap siklus. Oleh karena sistim angkat ini belum pernah dilakukan sebelumnya, maka saya membuat sebuah maket dan dipresentasikan di Ditjen Perhubungan Laut dan berhasil mendapatkan persetujuan. Kemudian dengan gambar, perhitungan dan spesifikasi yang cukup sederhana, dilakukan tender di Banjarmasin yang diikuti sekitar 6 kontraktor nasional. Tender ini dimenangkan oleh kontraktor
BUMN.

Dalam pembangunannya, pengawasan diserahkan kepada team dari Laphas yang bekerja sama dengan dosen fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat. Saya mengikuti kemajuan proyek ini dari jauh, karena saat itu saya masih bertugas di Kerteh, Trengganu, Malaysia. Dengan hati berdebar debar saya menunggu kabar saat proyek ini selesai dan siap untuk melakukan pengangkatan kapal yang pertama, yang ternyata berhasil dengan sangat baik. Selanjutnya saya masih menguatirkan tentang ketahanan sistim ini dalam jangka panjang. Di tahun
1996 disaat sudah 12 tahun beroperasi, saya mendapatkan foto yang memperlihatkan adanya beberapa kapal diatas darat yang sedang diperbaiki, malah ada satu kapal dari Perancis.

Baru baru ini, pada tanggal 4 Maret 2011, saya berkunjung langsung ke Galangan tersebut, meminta izin kepada Bapak Amdul Madjid sebagai Manager Galangan dan melihat langsung bahwa ada 5 Tug boat dan 2 Kapal Kayu yang sedang didok dan 1 diturunkan pagi itu. Saya sangat senang dengan keadaan Galangan yang telah bertahan sampai saat in 27 tahun, sudah memiliki kantor yang bagus dan alat bubut yang panjangnya 12m. Kapal kapal yang dilayani tahun tahun terakhir ini lebh banyak Tug Boat besar yang dipakai oleh perusahaan asing penambang batu bara. Kapal Layar Motor banyak berkurang.

Cara Pengangkatan dan Penurunan Kapal

1. Pengangkatan Kapal.

• Platform dengan “kereta atas” diatasnya, diturunkan kebawah air sampai kedalaman yang cukup untuk kapal masuk dan duduk diatas “kereta atas”. As ulir dalam keadaan seragam turunnya sehingga platform diyakini dalam keadaan rata.
• Setelah kapal di stabil kan dengan penahan samping dan ganjalan kayu, maka “ Hydraulic Jack” yang saat itu dalam keadaan turun penuh dan mur diatas dikencangkan, mulai dinaikkan secara bersama-sama sampai ketinggian 20cm, pada saat yang bersamaan mur di bawah dikencangkan.
• Hydraulic Jack diturunkan sehingga Beam diatas juga ikut turun sampai “kursi” nya duduk diatas Mur bawah dan diikuti dengan pengencangan Mur diatas.
• Kemudian siklus ini diteruskan sampai permukaan atas dari rel ujung depan sudah rata dengan rel diatas muka dek beton didepan, lalu kedua rel ini dikunci agar pada saat kereta atas dan kapal sedang lewat, tidak terjadi lendutan.
• Kereta atas dengan kapal ditarik dengan Winch kedepan dan keatas kereta bawah dan selanjutnya dibawa ke Side Track yang kosong.

2. Penurunan Kapal.

• Kereta atas dan kapal dikembalikan keatas Platform angkat, lalu Mur diatas dilonggarkan sampai setinggi 20cm dan Hydraulic Jack dinaikkan sampai mengangkat platform sedikit dan Mur dibawah dilonggarkan 20cm rata
• Hydraulic Jack menurunkan secara perlahan sampai bangku bersama Beam sudah duduk di atas Mur bawah, berarti sudah turun 20cm
• Demikian seterusnya sampai kapal terapung dan dikeluarkan.
• Selanjutnya Platform yang sudah turun langsung digunakan untuk menaikkan kapal lain atau diangkat keatas dalam keadaan kosong untuk dibersihkan dan dipelihara dari kemungkinan karatan.

Kesimpulan

Setelah beroperasi lebih dari seperempat abad, maka terbukti bahwa sistim ini dapat diandalkan dan malah dapat dikembangkan menjadi galangan dengan kapasitas yang lebih besar dengan membangun 8 , 12 sampai 16 titik angkat dan memperlebar Platform angkatnya. Kemungkinan penyempurnaan adalah mengembangkan koordinasi antara pergerakan Hydraulic Jack dan pemutaran Mur yang bisa dilakukan dengan otomatis. Untuk Galangan dengan side track yang banyak, saya yakin sistim ini lebih murah.

Apresiasi
Beberapa hari setelah kembali ke Jakarta, saya kekantor pusat Puskopelra di jalan Gunung Sahari 84B untuk menemui Bapak Muchdar Abdullah untuk meminta izin menulis tentang galangan kapal Puskopelra ini. Terima kasih atas izinnya.

 

-BU