Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)

Sumber: NBM&CW

Perkerasan kaku (rigid pavement) adalah suatu perkerasan jalan yang terdiri atas plat beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah di atas tanah dasar. Karena memakai beton sebagai bahan bakunya, perkerasan jenis ini juga biasa disebut sebagai jalan beton. Dalam konstruksinya, plat beton sering dinamakan lapis pondasi sebab adanya kemungkinan lapisan aspal beton di atasnya sebagai lapis permukaan.

Pada awal penemuannya, pembangunan perkerasan kaku dilakukan tanpa mempertimbangkan jenis tanah dasar dan drainase yang dimilikinya. Namun seiring dengan perkembangan teknologi dan tuntutan zaman bahwa jalan harus mampu menahan beban dari kendaraan berat, maka jenis tanah dasar pun menjadi faktor paling penting yang harus diperhatikan. Pembangunan perkerasan kaku di atas tanah yang tidak sesuai akan memperbesar risiko terjadinya pumping yaitu menurunnya daya dukung jalan tersebut akibat butiran-butiran penyusunnya keluar dari dalam tanah.

Perkerasan kaku dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis menurut ada tidaknya sambungan dan tulangan plat beton di dalamnya, antara lain: 

1. Perkerasan kaku dengan sambungan tanpa tulangan untuk kendali retak.
2. Perkerasan kaku dengan sambungan dan tulangan untuk kendali retak. Bagian yang berperan sebagai kendali retak yakni wire mesh yang dipasang di antara siar yang dipakai secara independen terhadap tulangan dowel.
3. Perkerasan kaku dengan tulangan tanpa sambungan. Tulangan yang digunakan berupa baja tulangan yang mengandung besi sebanyak 0,02% dari luas penampang beton.

Dari ketiga jenis perkerasan kaku di atas, perkerasan kaku dengan tulangan tanpa sambungan atau yang disebut perkerasan beton bertulang menerus adalah jenis yang paling banyak digunakan terutama di negara-negara maju seperti Amerika Serikat, Jepang, dan Jerman.

Perkerasan beton yang kaku mempunyai modulus elastisitas yang besar untuk mendistribusikan beban yang berasal dari bagian atas menuju ke bidang tanah dasar yang cukup luas. Hal ini berarti bagian perkerasan kaku yang memiliki andil terbesar datang dari kapasitas struktur perkerasan yang diperoleh dari plat beton itu sendiri. Jadi faktor yang paling penting untuk diperhatikan dalam membuat perencanaan perkerasan kaku ialah kekuatan beton sehingga kita dapat mengetahui kapasitas struktur yang akan menanggung beban nantinya. Berbeda dengan perkerasan lentur yang kekuatannya didapat dari tingkat ketebalan antara lapis pondasi bawah, lapis pondasi, serta lapis permukaan.

Adapun beberapa persyaratan umum yang wajib untuk diperhatikan dalam merencanakan perkerasan kaku, di antaranya: 

1. Tanah Dasar

Kapasitas daya dukung tanah ditentukan oleh CBR insitu sesuai SNI 03-1731-1989 atau CBR laboratorium sesuai SNI 03-1744-1989. Masing-masing dari standar tersebut mengatur tentang perencanaan tebal perkerasan lama perkerasan jalan baru. Jika tanah dasar mempunyai nilai CBR di bawah 2%, maka perlu digunakan pondasi bawah yang terbuat dari beton setebal 15 cm sehingga nilai CBR tanah tersebut meningkat dan dianggap lebih dari 5%. Adapun campuran bahan-bahan yang dipakai untuk membuat pondasi bawah beton ini yaitu material berbutir, stabilisasi dengan beton giling padat, dan campuran beton kurus.

2. Beton Semen 

Kekuatan beton semen dinyatakan dalam nilai kuat tarik uji lentur saat usianya mencapai 28 hari setelah pembuatan. Nilai ini didapatkan dari hasil pengujian balok dengan pembebanan tiga titik sesuai ASTM C-78 yang besarnya secara tipikal berkisar antara 3-5 Mpa atau 30-50 kg/cm2. Pembangunan beton semen ini juga bisa diperkuat menggunakan serat baja untuk menaikkan nilai kuat tarik lenturnya dan mengendalikan risiko keretakan pada plat.

3. Lalu Lintas

Penentuan terhadap beban lalu lintas dinyatakan dalam jumlah sumbu kendaraan sesuai dengan konfigurasi sumbu pada lajur rencana selama usia perencanaan. Sedangkan analisis terhadap lalu lintas dilakukan menurut hasil perhitungan volume lalu lintas dan konfigurasi sumbu berdasarkan data terbaru minimal 2 tahun terakhir. Kendaraan-kendaraan yang ditinjau dan dimasukkan ke dalam data ialah kendaraan yang mempunyai bobot total paling sedikit seberat 5 ton.

4. Bahu 

Bagian bahu perkerasan kaku bisa dibuat dari material lapisan pondasi bawah dengan atau tanpa lapisan penutup beraspal atau lapisan beton semen. Bahu beton semen ialah bahu yang dikunci dan diikat pada lajur lalu lintas yang memiliki ukuran lebar minimal 1,5 m atau bahu yang menyatu dengan lajur lalu lintas selebar 0,6  m termasuk saluran dna kereb.

5. Sambungan 

Sambungan pada perkerasan kaku mempunyai panel yang bentuknya diusahakan sepersegi mungkin dengan perbandingan panjang dan lebar maksimal sebesar 1,25. Jarak maksimum sambungan memanjang ialah 3-4 m serta jarak maksimum sambungan melintang maksimum adalah 5 m atau 25 kali tebal plat. Antar sambungan ini kemudian dihubungkan pada satu titik untuk menghindari terjadinya retak refleksi pada lajur yang bersebelahan. Sudut sambungan yang kurang dari 60 derajat wajib dihindari dengan cara mengatur panjang terakhir 0,5 m dan dibuat tegak lurus terhadap bagian tepi perkerasan. Semua bangunan lain juga harus dari perkerasan menggunakan sambungan muai selebar 12 mm mencakup keseluruhan tebal plat.