DESAIN MODULAR PRACETAK PADA REKONSTRUKSI PERKERASAN KAKU JALAN TOL TANGERANG–MERAK

Agus Budiyanto (Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara)
Sunarjo Leman (Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara)
Andy Prabowo (Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara)

JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil
Volume 9, Nomor 3, Agustus 2026

Structural deterioration of rigid pavement on toll roads—driven by heavy and frequently overloaded axle loads together with tropical environmental exposure—calls for a reconstruction method that shortens lane-closure time without sacrificing structural reliability. This study evaluates a modular precast concept for rigid pavement reconstruction on the Tangerang–Merak toll road (Ciujung–Cikande segment, Jakarta-bound carriageway) by integrating three components: traffic characterisation from 77 days of Weight-in-Motion (WIM) records at three toll gates; three-dimensional Finite Element Analysis (FEA) in Midas FEA NX under the factored ultimate combination 1.2SWL + 1.2DL + 1.6LL, with the live load swept across fifteen wheel positions to locate the critical response; and a Life-Cycle Cost Analysis (LCCA) comparing three cast-in-situ curing scenarios against the modular precast option. Three module variants sharing identical outer geometry but differing joint configurations were examined. Corner–centre wheel positions (1A, 1C, 1E) governed the response. Module 2 reached a tie-bar stress of 812.19 N/mm², exceeding the yield strength of the transverse BJTP-24 bar (fy = 235 N/mm²) and signalling a progressive-failure risk, whereas Module 3 exhibited the lowest displacement (0.789 mm), the lowest dowel stress (101.51 N/mm²), and a tie-bar stress limited to 671 N/mm². Economically, Module 3 lowered total reconstruction cost by 33.9% relative to the six-hour cast-in-situ scenario and shortened construction time by 42.35% relative to the one-day scenario. Module 3 is therefore recommended as the optimum configuration, pending experimental validation of the shear connection. Abstrak Kerusakan struktural pada perkerasan kaku jalan tol—yang dipicu oleh beban gandar berat dan kerap berlebih muatan serta paparan lingkungan tropis—menuntut metode rekonstruksi yang mempersingkat waktu penutupan lajur tanpa mengorbankan keandalan struktur. Penelitian ini mengevaluasi konsep modular pracetak untuk rekonstruksi perkerasan kaku pada ruas Tol Tangerang–Merak (Segmen Ciujung–Cikande, Jalur B arah Jakarta) dengan memadukan tiga komponen: karakterisasi lalu lintas dari rekaman Weight-in-Motion (WIM) selama 77 hari di tiga gerbang tol; analisis elemen hingga (FEA) tiga dimensi pada Midas FEA NX dengan kombinasi ultimit terfaktor 1,2SWL + 1,2DL + 1,6LL, di mana beban hidup disapu pada lima belas posisi roda untuk menemukan respons kritis; dan Analisis Biaya Siklus Hidup (LCCA) yang membandingkan tiga skenario pengecoran di tempat terhadap opsi modular pracetak. Tiga varian modul dengan geometri luar identik namun konfigurasi sambungan berbeda ditinjau. Posisi roda sudut–tengah (1A, 1C, 1E) menjadi kondisi penentu. Modul 2 mencapai tegangan tie bar 812,19 N/mm², melampaui kuat leleh baja melintang BJTP-24 (fy = 235 N/mm²) sehingga menandai risiko kegagalan progresif, sedangkan Modul 3 menunjukkan perpindahan terendah (0,789 mm), tegangan dowel terendah (101,51 N/mm²), serta tegangan tie bar yang terjaga pada 671 N/mm². Secara ekonomi, Modul 3 menurunkan total biaya rekonstruksi 33,9% terhadap skenario pengecoran di tempat umur 6 jam dan memangkas durasi konstruksi 42,35% terhadap skenario umur 1 hari. Modul 3 direkomendasikan sebagai konfigurasi optimum, dengan catatan perlu validasi eksperimental pada sambungan geser.