TEKNOLOGI CORRUGATED-MORTAR BUSA PUSJATAN (CMP)
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Badan Penelitian dan Pengemban Pengembangan gan Puslitbang Jalan dan Jembatan
TEKNOLOGI CORRUGATEDMORTAR BUSA PUSJATAN (CMP)
Penyusun: Fahmi Aldiamar, ST., MT. Hardiansyah Putra, ST., M.Sc. Susy K. Ariestianty, ST., M.Sc.
Sambutan Kepala Pusjatan 1
Dengan bangga, Pusjatan mempersembahkan teknologi ) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Flyover CMP, teknologi andalan sebagai salah satu solusi untuk mengatasi kemacetan di perkotaan. Teknologi CMP merupakan singkatan dari Corrugated Mortarbusa Pusjatan yang merupakan pengembangan teknologi Corrugated Steel Arch . Teknologi ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan fyover menggunakan konstruksi konvensional. Teknologi CMP lebih esien 60-70 % dan 50% lebih cepat dalam masa konstruksi dibandingkan konstruksi konvensional, sehingga istilah fyover CMP dapat juga diartikan sebagai fyover Cepat Murah Pusjatan. Tingkat esiensi tinggi yang diperoleh merupakan hasil kontribusi penggunaan mortar busa untuk timbunan pendekat jembatan, yang merupakan ciri unik dari teknologi CMP. Potensi penggunaan CMP, dengan perkembangan teknologi yang ada, tidak hanya dapat dipergunakan untuk perlintasan kereta api saja namun sangat cocok untuk persimpangan jalan yang membutuhkan bentang yang panjang. Teknologi CMP ini diterapkan pertama kali pada simpang antapani kota Bandung, sebagai solusi untuk membantu mengatasi kemacetan lalu lintas di kota Bandung. Kita berharap semoga teknologi CMP kedepannya dapat diterapkan untuk simpang lain maupun persilangan dengan kereta api sehingga dapat mengatasi kemacetan dan meningkatkan keselamatan.
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Sambutan Kepala Pusjatan 1
Dengan bangga, Pusjatan mempersembahkan teknologi Flyover CMP, teknologi andalan sebagai salah satu solusi untuk
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
mengatasi kemacetan di perkotaan. Teknologi CMP merupakan singkatan dari Corrugated Mortarbusa Pusjatan yang merupakan pengembangan teknologi Corrugated Steel Arch . Teknologi ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan fyover menggunakan konstruksi konvensional. Teknologi CMP lebih esien 60-70 % dan 50% lebih cepat dalam masa konstruksi dibandingkan konstruksi konvensional, sehingga istilah fyover CMP dapat juga diartikan sebagai fyover
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Cepat Murah Pusjatan. Tingkat esiensi tinggi yang diperoleh merupakan hasil kontribusi penggunaan mortar busa untuk timbunan pendekat jembatan, yang merupakan ciri unik dari teknologi CMP. Potensi penggunaan CMP, dengan perkembangan teknologi yang ada, tidak hanya dapat dipergunakan untuk perlintasan kereta api saja namun sangat cocok untuk persimpangan jalan yang membutuhkan bentang yang panjang. Teknologi CMP ini diterapkan pertama kali pada simpang antapani kota Bandung, sebagai solusi untuk membantu mengatasi kemacetan lalu lintas di kota Bandung. Kita berharap semoga teknologi CMP kedepannya dapat diterapkan untuk simpang lain maupun persilangan dengan kereta api sehingga dapat mengatasi kemacetan dan meningkatkan keselamatan.
1 Perkembangan Struktur Baja Bergelombang
Daftar Isi 2
1
Perkembangan Struktur Baja Bergelombang
3
2
Aplikasi Struktur Baja Bergelombang
7
3
Permasalahan Kemacetan di Persimpangan Jalan
9
3
Sebidang 4
Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang
10
5
Karakteristik Struktur Baja Bergelombang
13
5.1
Prol Struktur Baja Bergelombang
13
5.2
Sifat-Sifat Struktur Baja Bergelombang
15
5.3
Durabilitas Struktur Baja Bergelombang
16
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
6
Perencanaan Teknologi Corrugated-Mortar Pusjatan
18
6.1
Persyaratan Desain Struktur Baja Bergelombang
19
6.2
Persyaratan Desain Mortar Busa
21
6.2.1
Kriteria Material Ringan Mortar-Busa
22
6.2.2
Pengujian Mortar Busa
24
6.2.3
Standar Rujukan Mortar-Busa
24
6.3
Contoh Aplikasi CSS Pada Lintas Atas/Fly Over Persimpangan Jl.Jakarta – Jl. Ibrahim Adjie (Antapani), Bandung
25
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
1 Perkembangan Struktur Baja Bergelombang
Daftar Isi 2
1
Perkembangan Struktur Baja Bergelombang
3
2
Aplikasi Struktur Baja Bergelombang
7
3
Permasalahan Kemacetan di Persimpangan Jalan
9
3
Sebidang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
4
Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang
10
5
Karakteristik Struktur Baja Bergelombang
13
5.1
Prol Struktur Baja Bergelombang
13
5.2
Sifat-Sifat Struktur Baja Bergelombang
15
5.3
Durabilitas Struktur Baja Bergelombang
16
6
Perencanaan Teknologi Corrugated-Mortar Pusjatan
18
6.1
Persyaratan Desain Struktur Baja Bergelombang
19
6.2
Persyaratan Desain Mortar Busa
21
6.2.1
Kriteria Material Ringan Mortar-Busa
22
6.2.2
Pengujian Mortar Busa
24
6.2.3
Standar Rujukan Mortar-Busa
24
6.3
Contoh Aplikasi CSS Pada Lintas Atas/Fly Over
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
25
Persimpangan Jl.Jakarta – Jl. Ibrahim Adjie (Antapani), Bandung
4
5
Proses dari Material Struktur Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Perkembangan Produksi dan Aplikasi Struktur Baja Bergelombang (Rhee, 2014)
Tipe Struktur Baja Bergelombang yang Telah Berkembang Hingga Saat Ini
Ketebalan (mm)
Tipe
Standard
Pitch (p) Depth (d)
Max. Span
Max. Lane Span
3.2~7.0
150 mm
50 mm
9m
6m
Deep
3.4~8.0
381mm
140mm
27m
24m
Exscor
3.0~9.0
500mm
237mm
35m
32m
4
5
Proses dari Material Struktur Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Perkembangan Produksi dan Aplikasi Struktur Baja Bergelombang (Rhee, 2014)
Tipe Struktur Baja Bergelombang yang Telah Berkembang Hingga Saat Ini
Ketebalan (mm)
Tipe
Standard
Pitch (p) Depth (d)
Max. Span
Max. Lane Span
3.2~7.0
150 mm
50 mm
9m
6m
Deep
3.4~8.0
381mm
140mm
27m
24m
Exscor
3.0~9.0
500mm
237mm
35m
32m
2 Aplikasi Struktur Baja Bergelombang 6
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
7
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
2 Aplikasi Struktur Baja Bergelombang 6
7
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
3 Permasalahan Kemacetan di Persimpangan Jalan Sebidang 8
9
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Aplikasi Struktur Baja Bergelombang di Indonesia
1. Permasalahan di daerah perkotaan: •
Volume lalu lintas tinggi;
•
Persimpangan sebidang;
•
Keterbatasan lahan dan masalah pembebasan lahan;
•
Perlintasan kereta api;
•
Ruang terbuka hijau terbatas.
2. Permasalahan di daerah antar kota: •
Topogra perbukitan mengakibatkan banyaknya galian tebing tinggi dan pembangunan jalan mengikuti topogra perbukitan (masalah longsoran dan keterbatasan lebar badan j alan);
•
Perlintasan kereta api.
3 Permasalahan Kemacetan di Persimpangan Jalan Sebidang 8
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
9
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Aplikasi Struktur Baja Bergelombang di Indonesia
1. Permasalahan di daerah perkotaan: •
Volume lalu lintas tinggi;
•
Persimpangan sebidang;
•
Keterbatasan lahan dan masalah pembebasan lahan;
•
Perlintasan kereta api;
•
Ruang terbuka hijau terbatas.
2. Permasalahan di daerah antar kota: •
Topogra perbukitan mengakibatkan banyaknya galian tebing tinggi dan pembangunan jalan mengikuti topogra perbukitan (masalah longsoran dan keterbatasan lebar badan j alan);
•
Perlintasan kereta api.
4 Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang 10
11
Tipikal Konik pada Persimpangan Sebidang di Daerah Perkotaan
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Tipikal Penanganan dengan Jalan Lintas Atas
Mengatasi permasalahan kemacetan pada daerah persimpangan sebidang di daerah perkotaan. Permasalahan kemacetan pada daerah persimpangan sebidang di daerah perkotaan terutama diakibatkan karena adanya titik-titik konik yang cukup banyak. Manajemen lalu lintas dengan pengaturan lampu lalu lintas seringkali tidak cukup memadai dan masih menimbulkan kemacetan.
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
4 Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang 10
11
Tipikal Konik pada Persimpangan Sebidang di Daerah Perkotaan
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Tipikal Penanganan dengan Jalan Lintas Atas
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Mengatasi permasalahan kemacetan pada daerah persimpangan sebidang di daerah perkotaan. Permasalahan kemacetan pada daerah persimpangan sebidang di daerah perkotaan terutama diakibatkan karena adanya titik-titik konik yang cukup banyak. Manajemen lalu lintas dengan pengaturan lampu lalu lintas seringkali tidak cukup memadai dan masih menimbulkan kemacetan.
5 Karateristik Struktur Baja Bergelombang 12
13
Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang untuk
5.1 Profl Struktur Baja Bergelombang
Jalan Lintas Atas Prol Struktur Baja Bergelombang digambarkan oleh ) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
pitch, kedalaman ( depth) & radius.
Prol Gelombang Struktur Baja (AISI, 1984)
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
5 Karateristik Struktur Baja Bergelombang 12
13
Konsep Aplikasi Struktur Baja Bergelombang untuk
5.1 Profl Struktur Baja Bergelombang
Jalan Lintas Atas Prol Struktur Baja Bergelombang digambarkan oleh pitch, kedalaman ( depth) & radius.
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Prol Gelombang Struktur Baja (AISI, 1984)
14
15
Jenis-jenis Prol Struktur Baja Bergelombang (NCSPA, 2008)
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
5.2 Sifat-Sifat Struktur Baja Bergelombang
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
14
15
5.2 Sifat-Sifat Struktur
Jenis-jenis Prol Struktur Baja
Baja Bergelombang
Bergelombang (NCSPA, 2008)
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
16
17
5.3 Durabilitas Struktur
Formula Estimasi Umur Layan
Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
(Pyungsan SI, Ltd.)
CSS sangat rentan terhadap korosi, lapisan tahan korosi
900 g/m²
harus diberi agar mempunyai durabilitas atau umur Klasikasi
layan yang panjang.
Laju korosi seng (g/m²/ tahun)
Umur Layan (tahun)
Formula untuk prediksi umur layan dari udara
Estimasi Umur Layan Material Struktur Baja Area pantai
Bergelombang/CMP (NCSPA, 2008)
12.3
65.8 Umur layan =
Tingkat Abrasi Maksimum dari FHWA
Estimasi Umur Layan
Kondisi Lingkungan
Galvanis
Rata-rata 50 tahun
6 < pH < 10 2000 < r < 10000 Kesadahan air (>50 ppm CacO3)
Level #2
Aluminized tipe 2 (ALT2)
Minimum 75 tahun
5 < pH < 9 r > 1500
Level #2
Pelapis polimer*
Minimum 100 tahun
5 < pH < 9 r > 1500
Level #3
Minimum 75 tahun
4 < pH < 9 r > 750
Minimum 50 tahun
3 < pH < 12 r > 250
Material Pelapis
Area pinggiran kota (suburban)
Daerah perkotaan
6.7
120.9
tebal galvanis laju korosi seng
1 5.9
50.9
x 90%
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
16
17
5.3 Durabilitas Struktur
Formula Estimasi Umur Layan
Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
(Pyungsan SI, Ltd.)
CSS sangat rentan terhadap korosi, lapisan tahan korosi
900 g/m²
harus diberi agar mempunyai durabilitas atau umur Klasikasi
layan yang panjang.
Laju korosi seng (g/m²/ tahun)
Umur Layan (tahun)
Formula untuk prediksi umur layan dari udara
Estimasi Umur Layan Material Struktur Baja Area pantai
Bergelombang/CMP (NCSPA, 2008)
12.3
65.8 Umur layan =
Tingkat Abrasi Maksimum dari FHWA
Estimasi Umur Layan
Kondisi Lingkungan
Galvanis
Rata-rata 50 tahun
6 < pH < 10 2000 < r < 10000 Kesadahan air (>50 ppm CacO3)
Level #2
Aluminized tipe 2 (ALT2)
Minimum 75 tahun
5 < pH < 9 r > 1500
Level #2
Pelapis polimer*
Minimum 100 tahun
5 < pH < 9 r > 1500
Level #3
Minimum 75 tahun
4 < pH < 9 r > 750
Minimum 50 tahun
3 < pH < 12 r > 250
Material Pelapis
Area pinggiran kota (suburban)
Daerah perkotaan
6.7
120.9
tebal galvanis
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
x 90%
laju korosi seng
1 5.9
50.9
6 Perencanaan Teknologi Corrugated-Mortar Pusjatan 18
19
6.1 Persyaratan Desain Struktur Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
6 Perencanaan Teknologi Corrugated-Mortar Pusjatan 18
19
6.1 Persyaratan Desain Struktur Baja Bergelombang
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
20
21
6.2 Persyaratan Desain Mortar Busa
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
“Foamed Embankment Mortar ” atau ‘high grade soil ’ dengan keunggulan dan kegunaan: •
Beratnya ringan dan kekuatan cukup tinggi untuk subgrade dan fondasi perkerasan jalan.
•
Berat isi dan kuat tekan tanah campuran dapat direncanakan sesuai keinginan sehingga dapat mengurangi tekanan lateral tanah pada suatu struktur bangunan abutment fondasi jembatan atau mengurangi berat timbunan.
•
Tahan terhadap perubahan karakteristik propertis akibat proses kimiawi maupun sik dan memiliki daya dukung kekuatan selama masa konstruksi pelaksanaannya serta memiliki daya dukung kekuatan yang cukup memadai sebagai pondasi perkerasan jalan.
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
20
21
6.2 Persyaratan Desain Mortar Busa
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
“Foamed Embankment Mortar ” atau ‘high grade soil ’
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
dengan keunggulan dan kegunaan: •
Beratnya ringan dan kekuatan cukup tinggi untuk subgrade dan fondasi perkerasan jalan.
•
Berat isi dan kuat tekan tanah campuran dapat direncanakan sesuai keinginan sehingga dapat mengurangi tekanan lateral tanah pada suatu struktur bangunan abutment fondasi jembatan atau mengurangi berat timbunan.
•
Tahan terhadap perubahan karakteristik propertis akibat proses kimiawi maupun sik dan memiliki daya dukung kekuatan selama masa konstruksi pelaksanaannya serta memiliki daya dukung kekuatan yang cukup memadai sebagai pondasi perkerasan jalan.
22
23
6.2.1 Kriteria Material Ringan Mortar-Busa
Kuat Tekan Minimum (Umur 14 Hari) Material Ringan Lapis Fondasi atau Base (Kemen. PU, 2011)
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Densitas kering maksimum (gr/cm³) 0,8 •
Mempunyai berat yang ringan sehingga nilai densitas (density) dari material campuran
•
Kuat tekan minimum kPa
2000
kg/cm² 20
Kuat Tekan Minimum (Umur 14 Hari)
atau mortar tersebut mempunyai berat isi
Material Ringan Lapis Fondasi-
5-12 kN/m³.
Bawah atau Subbase
Mempunyai nilai ow (owability), yang diindikasikan untuk memudahkan
(Kemen. PU, 2011)
pelaksanaan dilapangan, nilai ow berkisar 180±20 mm. •
mortar beton dimana material campuran
Densitas kering maksimum (gr/cm³)
tersebut mengeras sesuai dengan waktu
0,6
Mempunyai kemudahan pelaksanaan, dapat memadat sendiri karena berperilaku seperti
pemeraman (curring) yang ditetapkan. •
Mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi sesuai untuk jenis konstruksi penggunaannya, misalnya kuat tekannya dalam umur 14 hari mencapai 1000 kN.
Kuat tekan minimum kPa 800
kg/cm² 8
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
22
23
6.2.1 Kriteria Material Ringan Mortar-Busa
Kuat Tekan Minimum (Umur 14 Hari) Material Ringan Lapis Fondasi atau Base (Kemen. PU, 2011)
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
Densitas kering maksimum (gr/cm³) 0,8 •
Mempunyai berat yang ringan sehingga nilai densitas (density) dari material campuran
•
Kuat tekan minimum kPa
2000
kg/cm² 20
Kuat Tekan Minimum (Umur 14 Hari)
atau mortar tersebut mempunyai berat isi
Material Ringan Lapis Fondasi-
5-12 kN/m³.
Bawah atau Subbase
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
Mempunyai nilai ow (owability), yang diindikasikan untuk memudahkan
(Kemen. PU, 2011)
pelaksanaan dilapangan, nilai ow berkisar 180±20 mm. •
mortar beton dimana material campuran
Densitas kering maksimum (gr/cm³)
tersebut mengeras sesuai dengan waktu
0,6
Mempunyai kemudahan pelaksanaan, dapat memadat sendiri karena berperilaku seperti
Kuat tekan minimum kPa
800
kg/cm² 8
pemeraman (curring) yang ditetapkan. •
Mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi sesuai untuk jenis konstruksi penggunaannya, misalnya kuat tekannya dalam umur 14 hari mencapai 1000 kN.
24
25
6.2.2 Pengujian Mortar Busa
6.3 Contoh Aplikasi CSS Pada Lintas Atas/Fly Over Persimpangan Jl.Jakarta – Jl. Ibrahim Adjie (Antapani), Bandung
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
6.2.3 Standar Rujukan Mortar-Busa
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
24
25
6.2.2 Pengujian Mortar Busa
6.3 Contoh Aplikasi CSS Pada Lintas Atas/Fly Over Persimpangan Jl.Jakarta – Jl. Ibrahim Adjie
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
26
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
(Antapani), Bandung
6.2.3 Standar Rujukan Mortar-Busa
n a t a b m e J n a d n a l a J g n a b t i l s u P
26
) P M C ( n a t a j s u P a s u B r a t r o M d e t a g u r r o C i g o l o n k e T
PUSLITBANG JALAN & JEMBATAN Jl. A.H. Nasution No. 264 Bandung 40294
P F E W
+6222 7802251-53 +6222 7802726
[email protected] pusjatan.pu.go.id
