Tipe Abutment pada Jembatan

Struktur jembatan terbagi atas dua bagian penting yaitu bagian atas jembatan dan bagian bawah jembatan. Struktur bagian atas jembatan memikul langsung beban-beban lalu lintas yang berada di atasnya sedangkan bagian bawah jembatan memikul beban struktur bagian atas jembatan dan meneruskannya ke lapisan tanah keras. Salah satu struktur bagian bawah jembatan adalah abutment jembatan.

Abutment bekerja dengan menerima beban-beban yang berasal dari bangunan atasnya dan kemudian menyalurkan beban-beban yang diterimanya tersebut ke pondasi. Selanjutnya pondasi yang juga berfungsi sebagai penahan tanah akan meneruskan beban tersebut ke tanah dengan aman sehingga kestabilan tanah terjaga.

Ada beberapa jenis beban yang akan diterima oleh abutment. Beban-beban tersebut antara lain adalah:

• Beban mati, yakni beban elemen-elemen konstruksi yang didirikan (jembatan atau tembok tanggul air).
• Beban hidup, beban hidup merupakan elemen-elemen yang bergerak seperti kendaraan, manusia, terpaan angin, atau air yang di tampung dalam dam.

Abutment terdiri atas beberapa bagian. Setidaknya ada 5 elemen yang menjadi bagian dari sub struktur ini. Penjelasan berikut dilansir dari study.com.

• Seat (dudukan) (A) : Bagian ini ditempatkan secara horizontal dan terpisah dari bagian utama abutment. Ia akan menjadi penghubung antara konstruksi utama dengan pondasi abutment yang tertanam pada tanah. Dudukan atau seat nantinya akan memberikan support untuk mengurangi tegangan pada struktur utama (jembatan atau tembok tanggul air).
• Wing Walls: Wing wall akan menjadi dinding penahan yang fungsinya mencegah erosi dan menambah stabilitas. Penampakan wing wall bisa dilihat pada gambar di sisi paling kanan. (penjelasan wing walls bisa dilihat di sini)
• Backwall (B): Backwall akan menjadi penahan dari seat atau dudukan dan mencegah erosi pada bagian titik penghubung.
• Pile (C): Pada abutment, elemen ini memiliki bentuk berupa dinding vertikal. Ia akan menjadi dinding penahan pada tanah.
• Footing / Pondasi (D): Bagian ini merupakan bagian paling dasar dari abutment. Beban yang diterima pada bagian pile akan diteruskan pada elemen ini. Bentuk dari elemen ini dibuat horizontal yang biasanya dikonstruksikan lebih lebar dari jembatan.

Tipe Abutment

Pemilihan abutmen yang sesuai untuk jembatan harus dilakukan pada tahap yang sama dengan pemilihan struktur atas geladak. Ada banyak jenis abutment yang digunakan di seluruh dunia. Abutment dapat dikategorikan sebagai berikut;

1. Gravity Abutment
2. U-shaped Gravity Abutment
3. Cantilever Wall Abutment
4. Full Height Abutment
5. Stub Abutment
6. Semi-stub Abutment
7. Counterfort Abutment
8. Spill-Through Abutment
9. MSE System
10. Pile Bent Abutments
11. Abutment T Terbalik

Kriteria desain jembatan harus diperhitungkan saat memilih jenis abutment. Geometri jembatan, kebutuhan untuk jalan dan bantaran sungai, kondisi geoteknik, batas kanan jalan, persyaratan untuk arsitek, dan faktor-faktor lain mungkin termasuk di antaranya. Kemampuan untuk membandingkan keuntungan dan kerugian dari berbagai jenis abutmen akan membantu perancang jembatan membuat pilihan terbaik untuk konstruksi jembatan sejak awal proses desain.

A. Gravity Abutment

Jenis abutment gravitasi ini bekerja dengan menggunakan berat sendiri sehingga memperoleh kekuatan dan ketahanan untuk menahan beban-beban di atasnya. Banyak kontraktor memilih tipe abutment ini karena bentuknya yang sederhana dan pelaksanaan pemasangan yang tidak begitu rumit. 

Abutment jenis gravitiasi ini cocok digunakan pada struktur yang tidak terlalu tinggi dengan bentang yang tidak terlalu panjang, serta memiliki tanah keras yang baik untuk peletakkan pondasinya. Material yang digunakan untuk pembuatan abutment ini adalah pasangan batu kali atau beton tumbuk. 

B. U Shaped Gravity

U shaped gravity memiliki wings wall dengan sudut 90 derajat terhadap bagian seat atau dudukan. Sesuai dengan namanya, bentuk dari abutment ini mirip dengan huruf U yang diambil dari peletakan dua pile yang berjarak sama dengan jembatan. Biasanya, material yang digunakan untuk pembangunan sub struktur ini adalah beton bertulang.

C. Cantilever Wall Abutment

Ada dua tujuan dari abutment dinding kantilever, pertama adalah untuk menahan tanah di belakang tepi jembatan, kedua adalah untuk mendukung superstruktur jembatan. Salah satu jenis struktur penyangga yang paling populer adalah dinding penahan tanah. meskipun.

Dinding penahan digunakan untuk menahan tanggul tanah atau air dan untuk menahan perubahan ketinggian yang tiba-tiba. Abutment berfungsi sebagai berikut:

Mengalokasikan beban dari ujung jembatan ke tanah menahan setiap beban yang secara langsung dikenakan di atasnya memberikan akses kendaraan dan pejalan kaki ke jembatan. Dalam hal dinding penahan tanah, daya dukung Abutment dan ketahanan geser dari bahan pondasi dan stabilitas guling harus diperiksa.

D. Full Height Abutment

Ini adalah abutment tinggi besar yang dibangun di jalan tingkat yang lebih rendah dan harus mendukung seluruh tanggul. Penyangga ini mahal dan biasanya digunakan di daerah perkotaan dan metropolitan yang padat di mana kedalaman struktur sangat penting. Abutment dengan ketinggian penuh lebih rumit untuk dibangun; namun, mereka cenderung mengurangi panjang bentang akhir.

E. Stub Abutment

Biasanya ditopang pada tiang pancang, yaitu abutment pendek yang didirikan di bagian atas tanggul atau lereng tanggul. Mereka relatif dan tidak terlihat dari atas permukaan tanah.

Beberapa penyangga dinding disebut sebagai penyangga rintisan. Abutment ini dibuat sesingkat mungkin dan dipasang di bagian atas timbunan timbunan. Stub abutment biasanya hanya menahan tanah yang sedikit lebih besar dari ketebalan superstruktur.

Stub abutment sangat ekonomis; namun, mereka cenderung meningkatkan panjang bentang akhir. Abutment dinding tambahan dapat dibuat lebih tinggi secara ekstensif dan sering kali dibangun setinggi penyeberangan.

F. Semi-Stub Abutments

Ketinggian abutment semi-stub adalah antara ketinggian full-height dan stub-abutment. Tidak seperti stub abutment, yang lain dibangun di atas atau di dekat bagian atas tanggul, juga abutment dengan tinggi penuh dibentuk di bagian bawah tanggul.

Abutment ini dibangun di antara bagian atas dan bawah tanggul. Karena lebih besar dari stub abutment dan lebih pendek dari full-height abutment, maka abutment tersebut dikenang sebagai semi-Stub abutment.

G. Counterfort Abutment

Untuk ketinggian lebih dari 10 m, di mana persentase tulangan dalam kantilever bebas menjadi cukup besar, dinding penyangga counterfort menjadi layak secara ekonomi. Untuk meningkatkan kekakuan lentur dan menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan oleh kedalaman material timbunan, counterfort segitiga ditambahkan ke bagian belakang pelat dinding penyangga.

Penguatan dan bekisting yang mengelilingi counterfort membuat bangunan lebih menantang, dan lebih sulit untuk memadatkan timbunan secara fisik. Counterforts adalah kantilever vertikal yang dipisahkan sekitar setengah tinggi dinding. Meskipun pelat dinding secara alami membentang pada jarak horizontal yang lebih pendek antara counterforts, pelat tersebut dapat diperlakukan sebagai pelat yang dijepit pada tiga sisi, sehingga ketebalan dinding dapat dikurangi. Tumit pelat dasar juga membentang di antara counterforts.

Namun, panjang angkur tulangan tarik utama di bagian belakang counterforts merupakan elemen pembatas, oleh karena itu biasanya ada ruang minimal untuk pengurangan ketebalan.

H. Spill-Through Abutment

Tujuan utama dari spill-through abutment adalah untuk mengurangi jumlah tekanan tanah pada abutment dengan membentuk rongga yang besar pada batang. Piers dan abutment Spill-through memiliki kesetaraan di dalamnya, bukan sebagian besar struktur di bawah grade.

I. MSE(Mechanically Stabilized Earth) System

MSE adalah singkatan dari Mechanically Stabilized Earth. Abutment MSE asli (tanpa tiang pancang) lebih hemat biaya dibandingkan abutmen lain (tiang pancang di bawah dudukan jembatan). Keduanya tidak mahal dibandingkan dengan penyangga beton konvensional dan secara dramatis masuk akal sebagai pengganti penyangga beton pada tiang pancang.

J. Pile Bent Abutment

Pile Bent Abutment adalah varian dari penyangga spill-through yang mengembalikan penyangga seperti dinding dengan seutas tiang, atau kolom, untuk membawa balok penyangga.

 K. Abutment T Terbalik

Abutment jenis T terbalik merupakan abutment yang dilengkapi dengan balok kantilever tersusun dari suatu dinding memanjang. Balok ini berfungsi sebagai suatu plat kekuatan dari dinding. 

Beban-beban yang bekerja berasal dari berat abutment itu sendiri serta beban tanah diatas pelat tumpuan/tumit.

Abutment tipe T terbalik memiliki struktur lebih langsing dibandingkan abutment tipe gravitasi. Material yang digunakan berasal beton bertulang sehingga mampu digunakan pada konstruksi jembatan yang lebih tinggi dibandingkan abutment jenis gravitasi.

(untuk pemilihan Tipe Abutment dapat dilihat di sini)