Inspeksi jembatan: mendekati tempat yang tidak dapat dilihat siapa pun

Kerusakan jembatan terbagi dalam tiga kelompok: kerusakan beton (retak, pengelupasan dan tulangan terbuka, efloresensi, serangan klorida, reaksi alkali–silika, beku–cair), kerusakan baja (korosi, rusaknya lapisan pelindung, retak akibat kelelahan, baut longgar atau hilang), dan masalah pada perletakan, siar muai, dan drainase. Semuanya berkumpul di tempat air, garam, dan beban berulang masuk.

Di Jepang, setelah runtuhnya langit-langit Sasago Tunnel pada 2012, inspeksi berkala jembatan jalan (dan terowongan) setiap lima tahun, berdasarkan inspeksi visual jarak dekat menjadi wajib pada Juli 2014. Pemeriksa mendekat hingga sejangkauan lengan, lalu mengetuk atau menyentuh bagian yang perlu. Setiap jembatan dinilai dalam empat kategori, dari I (baik) sampai IV (tindakan segera).

Cara mendekat menjadi biaya sekaligus risiko. Kendaraan inspeksi bawah jembatan (“snoopers”) memerlukan penutupan lajur dan tidak menjangkau setiap bentang. Pilar yang tinggi dan bentang di atas sungai memerlukan perancah, akses tali, atau bahkan perahu. Di Amerika Serikat, inspeksi jembatan rutin diwajibkan dengan selang paling lama 24 bulan (12 bulan untuk jembatan dalam kondisi buruk), dan pemilik menghadapi masalah yang sama.

Kesulitan yang lain adalah orang. Jepang memiliki sekitar 720.000 jembatan jalan (akhir tahun anggaran 2024). Banyak di antaranya milik pemerintah kota, dan banyak kota kecil sama sekali tidak memiliki insinyur jembatan. Jembatan berumur lebih dari 50 tahun naik dari sekitar 130.000 pada akhir tahun anggaran 2018 menjadi sekitar 230.000 pada akhir tahun anggaran 2024. Jumlah jembatan yang menua bertambah, sementara jumlah pemeriksa tidak. Karena itu inspeksi dengan drone menjadi kebutuhan, bukan sekadar kemudahan.

Drone menggantikan *sarana akses*. Tanpa menutup lajur atau membangun perancah, drone membawa kamera hingga ke elemen struktur. Ada tiga cara utama untuk memakainya.

Pola dasarnya adalah kisi: pertahankan jarak dari permukaan yang tetap, dan buat citra saling tumpang tindih pada kedua arah (tumpang tindih 60–80% lazim dipakai). Citra itu kemudian dapat digabung menjadi ortomosaik atau model 3D, sehingga retak dapat dipetakan ke gambar beserta posisi dan panjangnya.

Untuk melihat berapa lama rangka pesawat untuk inspeksi bawah lantai dapat melayang dengan muatan dan baterainya, jalankan kuadkopter inspeksi bawaan di menentukan ukuran rangka pesawat dan memperkirakan waktu melayang (Airffic Architect).

Kolong jembatan adalah tempat yang sulit bagi drone. Lantai jembatan menghalangi GNSS, sehingga posisi bergeser; gelagar baja mengganggu medan magnet, sehingga kompas tidak dapat dipercaya. Di atas sungai, angin menyempit menembus lembah, dan pantulan air dapat menipu sensor jarak yang mengarah ke bawah.

• Tanpa GNSS: pilih pesawat yang menentukan posisi dari kamera atau LiDAR (odometri visual-inersial, SLAM). Lingkungan tanpa GNSS
• Gangguan magnetik: periksa kondisi kompas sebelum lepas landas, dan bersiaplah terbang pada mode yang tidak bergantung pada arah magnetik. Gangguan magnetik
• Angin: udara memutari pilar. Pertahankan jalur keluar yang menjauhi struktur, serta margin jarak dari permukaan yang lebih besar. Angin & turbulensi
• Kegelapan: gelagar kotak dan ujung gelagar gelap gulita. Gunakan lampu bawaan dan eksposur tetap agar mutu citra tetap konsisten. Kegelapan

Mengambil gambar belum menyelesaikan inspeksi. Dari ribuan citra, Anda harus menemukan cacat, mengukurnya, menentukan lokasinya, membandingkannya dengan hasil sebelumnya, dan menilai jembatan. AI membantu menemukan, mengukur, dan membandingkan; penilaian tetap menjadi tugas insinyur yang bertanggung jawab.

Pedoman inspeksi berkala Jepang direvisi pada Februari 2019. Inspeksi visual jarak dekat tetap menjadi dasar, tetapi teknologi pendukung inspeksi seperti drone dapat dipakai agar inspeksi lebih efisien. Pedoman itu umumnya dipahami mengizinkan cara yang, menurut pemeriksa, memberi diagnosis setara dengan inspeksi visual jarak dekat. MLIT menerbitkan katalog kinerja teknologi pendukung inspeksi agar pemilik dapat membandingkannya (rancangan 2019 dimulai dengan 16 teknologi).

Penerbangan diatur secara terpisah. Di Jepang, penerbangan di atas kawasan padat penduduk, atau dalam jarak 30 m dari orang atau benda, termasuk “penerbangan tertentu” yang memerlukan izin atau persetujuan sesuai kondisi, ditambah pemberitahuan rencana penerbangan dan catatan penerbangan. Jembatan melintasi jalan, rel, dan sungai, sehingga koordinasi dengan otoritas jalan, sungai, dan rel sangat penting. Bandingkan antarnegara di regulasi dunia.

Tempat dan cara terbang mana yang memerlukan izin atau persetujuan di Jepang, serta cara mengajukannya, dijelaskan di di mana Jepang mewajibkan izin terbang dan cara mengajukannya (Airffic Flight Institute).

• Pengetukan palu & sentuhan: delaminasi secara tradisional ditemukan dengan mengetuk. Perangkat pengetukan yang dipasang pada drone sedang diuji, tetapi belum menjadi pengganti yang umum.
• Korosi di bawah pelapis, cacat di dalam: foto hanya menunjukkan permukaan. Ketebalan dan retak di dalam memerlukan ultrasonik, arus pusar, atau NDT lain.
• Area yang tersembunyi oleh lumpur atau sarang: bersihkan lebih dulu. Apa yang tidak terlihat, tidak dapat difoto.
• Penilaian dan pertanggungjawaban: menafsirkan cacat dan memutuskan tindakan tetap menjadi pekerjaan manusia.

Di kaki sebuah jembatan kota terdapat pangkalan drone kecil. Sebelum fajar, sebuah drone menyusuri gelagar pada rute tetap dan memotret setiap elemen dari pose yang sama, dalam kondisi yang sama seperti sebelumnya. Menjelang siang, hanya elemen yang berubah yang muncul di layar insinyur. “Inspeksi besar” lima tahunan telah menjadi pemantauan tahunan.

Tidak ada yang perlu memanjat jembatan. Orang menafsirkan perubahan, menentukan urutan perbaikan, dan menjelaskannya kepada warga. Inspeksi beralih dari pekerjaan pergi ke tempat berbahaya menjadi pekerjaan merawat seluruh umur jembatan.