BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.8 Metode Pelaksanaan Pemancangan Pondasi Tiang
Penggunaan metode yang tepat, cepat, praktis, dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya dan mutu yang ditetapkan dapat tercapai.
Langkah-langkah untuk dimensi kubus/ukuran dan tiang pancang : 1. Menghitung daya dukung yang didasarkan pada karakteristik tanah
dasar yang diperoleh dari penyelidikan tanah. Kemudian hitung kemungkinan nilai daya dukung yang diizinkan pada berbagai kedalaman dengan memperhatikan faktor keamanan terhadap
Global Safety Factors-Allowable Stess Design Value Australia Code Year Design loads PDCA 2001 AASHTO 1992 IBC 2000 2000 >40T AS2159-95 1995 ASCE (20-96) 1996 16 to 40 T
For driven pile types ASCE (non-driven piles) >100T 40 to 100T >100T Static analysis Notes : 3.50 3.5 6.00 2.12 to 3.44 NA NA NA NA Dynamic formula Notes : 3.50 3.5 NA 2.50 to 3.06 c 2.0 to 2.4 h NR NR NA Wave equation Notes : 2.50 2.75 NA 2.50 to 3.06 1.8 to 2.2 h 1.9 to 2.3 h NR NA Dynamic testing Notes : 1.9 to 2.1 A 2.25 2.00 B 1.72 to 2.12 “a, f, g” 1.6 to 2.0 h 1.7 to 2.0 h 2.0 to 2.4 h 2.6 to 3.6 h Static testing Notes : 1.8 to 2.0 D 2.00 2.00 1.53 to 1.93 “f, g” 1.5 to 1.8 h 1.6 to 1.9 h 1.8 to 2.2 H 2.3 to 3.2 h Static & dinamic
Notes :
1.65 to 1.9
“a, b, e” 1.90 J j j j J j
Notes :
a dynamic testing requires signal matching b requires correlating static test c dynamic formula for sands only – not clays
d <2% static e >1% static or >3% dynamic f higher SF if <3% dynamic or <1% static
G “lower SF if>15% dynamic or >3% static, and extensive site investigation with careful construction control” H “depends on pile type, site variabillity, load conditions, etc.”
J not specifically addreesed NA - not applicable NR - not recommended
keruntuhan daya dukung yang sesuai, dan penurunan yang terjadi harus tidak berlebihan.
2. Menentukan kedalaman, tipe, dan dimensi pondasi. Hal ini dilakukan dengan memilih kedalaman minimum yang memenuhi syarat keamanan terhadap daya dukung tanah yang telah dihitung. Kedalaman minimum harus diperhatikan terhadap erosi permukaan tanah, pengaruh perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila tanah yang lebih besar daya dukungnya berada dekat dengan kedalaman minimum yang dibutuhkan tersebut, dipertimbangkan untuk meletakkan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam yang daya dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan peletakan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam akan mengurangi dimensi pondasi, dengan demikian dapat menghemat biaya pembuatan pelat betonnya.
3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentukan dari daya dukung izin dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila ternyata hasil hitungan daya dukung ultimit yang dibagi faktor keamanan mengakibatkan penurunan yang berlebihan, dimensi pondasi diubah sampai besar penurunan memenuhi syarat.
Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut : A. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok.
Pertama tim surveyor menentukan titik-titik dimana tiang pancang akan diletakkan, penentuan ini harus sesuai dengan gambar konstruksi yang telah ditentukan oleh perencana.
B. Pekerjaan Persiapan 1. Persiapan Lokasi Pemancangan
Mempersiapkan lokasi dimana alat pemancang akan diletakkan, tanah haruslah dapat menopang berat alat. Jika elevasi akhir kepala tiang pancang berada di bawah permukaan tanah asli, maka galian harus dilaksanakan terlebih dahulu sebelum pemancangan. Perhatian khusus harus diberikan agar dasar pondasi tidak terganggu oleh penggalian di luar batas-batas yang ditunjukkan oleh gambar kerja.
2. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang tersebut dicor. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter.
Gambar 2.28. Tiang Pancang yang Dibubuhi Tanda (Sumber : Tomat Bangun, 2012)
3. Persiapan Alat Pemancang. Pelaksana harus menyediakan alat untuk memancang tiang yang sesuai dengan jenis tanah dan jenis tiang pancang sehingga tiang pancang tersebut dapat menembus masuk pada kedalaman yang telah ditentukan atau mencapai daya dukung yang telah ditentukan, tanpa kerusakan. Bila diperlukan, pelaksana dapat melakukan penyelidikan tanah terlebih dahulu. Alat pancang yang digunakan dapat dari jenis drop hammer, diesel atau hidrolik. Berat palu pada jenis drop hammer sebaiknya tidak kurang dari jumlah
berat palu tidak boleh kurang dari setengah jumlah berat tiang total beserta topi pancangnya ditambah 500 kg dan minimum 2,2 Ton.
Gambar 2.29. Alat Pemancang (Sumber : Tomat Bangun, 2012)
Peralatan dan bahan yang harus disiapkan untuk pekerjaan tiang pancang antara lain pile (tiang pancang), alat pancang (dapat berupa
diesel hammeratau hydrolic hammer), dan service crane. 4. Persiapan tiang pancang
Tiang pancang disusun seperti piramida, dialasi dengan kayu 5/10 dan disimpan di sekitar lokasi akan dilakukan pemancangan. Penyimpanan dikelompokkan sesuai tipe, diameter, dimensi yang sama.
Gambar 2.30. Penyimpanan Tiang Pancang (Sumber : Rahmawati Ayudia)
5. Mendirikan Alat Pemancang
Alat pemancang tiang didirikan di daerah titik letak pemancangan pondasi yang akan dipancang, dimana alat pemancang ini harus berdiri tegak terhadap muka tanah.
Bagian-bagian alat pemancang adalah :
Lead
Rangka baja dengan dua bagian paralel sebagai pengatur tiang agar pada saat tiang dipancang arahnya benar. Jadi leader berfungsi agar jatuhnya pemukul tetap terpusat pada sistem tiang.
Blok Anvil
Bagian yang terletak pada dasar pemukul yang menerima benturan dari ram dan mentransfernya ke kepala tiang.
Topi Helment atau “drive cap”
Bahan yang dibuat dari baja coar yang diletakkan di atas tiang untuk mencegah tiang dari kerusakan saat pemancangan dan untuk menjaga agar as tiang sama dengan as pemukul.
Bantalan (cushion)
Dibuat dari kayu keras atau bahan lain yang ditempatkan diantara penutup tiang (pile cap) dan puncak tiang untuk melindungi kepala tiang dari kerusakan.
Ram
Bagian pemukul yang bergerak ke atas dan ke bawah yang terdiri dari piston dan kepala penggerak.
Gambar 2.31. Bagian-bagian dari Alat Pemancang (Sumber : Ilmutekniksipil, 2012)
C. Proses Pengangkatan
Tiang pancang harus dipindahkan/diangkat dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan. Dengan service crane, tiang dipasangkan ke alat pemancang dimana biasa alat pemancang sudah berada tepat diarea titik pancang.
Pengangkatan tiang terdiri dari dua tumpuan, yaitu : 1. Pengangkatan tiang untuk disusun (dengan dua tumpuan)
Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat penyusunan tiang beton, baik itu dari pabrik ke trailer ataupun dari trailer ke penyusunan lapangan. Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat dari kepala tiang adalah 1/5 L.
Gambar 2.32. Pangangkatan Tiang dengan Dua Tumpuan (Sumber : Bowles, 1991)
2. Pengangkatan dengan satu tumpuan
Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah siap akan dipancang oleh mesin pemancangan sesuai dengan titik pemancangan yang telah ditentukan di lapangan.
Adapun persyaratan utama dari metode pengangkatan satu tumpuan ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3.
Gambar 2.33. Pengangkatan Tiang dengan Satu Tumpuan (Sumber : Bowles, 1991)
D. Proses Pemancangan
1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik pancang yang telah ditentukan.
3. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan.
4. Tiang didirikan di sampingdriving lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala tiang.
5. Setelah tiang pancang berdiri, lalu diantara kepala penumbuk dan tiang pancang diberi suatu bantalan dengan tujuan melindungi ujung tiang dari tegangan lokal yang berlebihan, dan mempunyai pengaruh khusus pada gelombang tegangan yang timbul pada tiang selama pemancangan. Pemilihan bantalan didasarkan pada karakteristik pemancangan tiang, seberapa dalam tiang dapat dipancang, dan daya dukung tiang. Kepala tiang pancang harus dilindungi dengan bantalan topi atau mandrel. Tiang pancang diikatkan pada sling yang terdapat pada alat, lalu ditarik sehingga tiang pancang masuk pada bagian alat.
Gambar 2.34. Tiang Pancang Ditarik dengan Sling
Gambar 2.35. Tiang Pancang Dimasukkan pada Bagian Alat (Sumber : Proyek Jembatan Tawang)
Gambar 2.36. Tiang Pancang Diluruskan (Sumber : Proyek Jembatan Tawang)
6. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang backstay
sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar driving lead agar posisi tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama.
Gambar 2.37. Kemiringan Dicek dengan Waterpass
(Sumber : Rahmawati Ayudia)
Setelah kemiringan telah sesuai, kemudian dilakukan pemancangan dengan menjatuhkan palu secara kontiniu ke atas helmet yang terpasang di atas kepala tiang pada mesin pancang. Berat penumbuk, tinggi jatuh diperlihatkan pada tabel di bawah :
Gambar 2.38. Pemancangan Tiang Pertama (Sumber : Rahmawati Ayudia)
Tabel 2.5. Spesifikasi Diesel Hammeruntuk Piles
(Sumber : PT. Wijaya Karya Beton)
Spesifikasi Hammer K13 K25 K35 K45
Total Weight lb. 7800 13200 19100 25300
Weight of Ram lb. 2870 5510 7720 9920
Energy per blow
(mm-max) – Lb. ft. Lb. 13200 - 25390 23500 – 51540 31700 - 72150 39000 – 92760 Ram Stroke (mm-max) ft. 4,60 – 8,85 4,26 - 9,35 4,11 – 9,35 3,93 - 9,35 Number of Blows Blows
/min 40 – 60 39 – 60 39 – 60 39 – 60
Explosive Force lb. 149900 238100 330800 421200
1 lb.ft = 1,305 x 10-3kN.m 1 ft = 3,05 x 10-1m
Bila kedalaman pemancangan lebih dalam daripada panjang tiang pancang satu batang, maka perlu dilakukan penyambungan dengan tiang pancang kedua, yaitu dengan pengelasan.
E. Proses Penyambungan Tiang
1. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang dilakukan pada batang pertama.
2. Ujung bawah tiang didudukkan di atas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisi-sisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu.
3. Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat 4. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.
Gambar 2.39. Penyambungan Tiang Pancang dengan Pengelasan ( Sumber : Rahmawati Ayudia)
5. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan.
7. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (final set).
F. Quality Control 1. Kondisi fisik tiang
a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak. b. Umur beton telah memenuhi syarat.
c. Kepala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan. 2. Toleransi
Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi < dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi < dari 75 mm.
3. Penetrasi
Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter.
4. Final set
Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set
sesuai perhitungan. Pemancangan dihentikan jika sampai mencapai tanah keras, indikasi jika pemancangan sudah mencapai tanah keras adalah palu dari hammer sudah mental tinggi, biasanya dalam tiap alat pancang sudah ada ukurannya, jika sudah pada posisi seperti itu maka segera dilakukan pembacaan kalendering.
Pembacaan ini dilakukan pada alat pancang sewaktu memancang. Jika dari bacaan tinggi bacaan sudah bernilai 1 cm atau lebih kecil, maka pemancangan sudah siap dihentikan. Itu artinya tiang sudah menencapai titik tanah keras, tanah keras itulah yang menyebabkan bacaan
kalenderingnya kecil yaitu 1 cm atau kurang. Jika diteruskan dikhawatirkan akan terjadi kerusakan pada tiang pancang itu sendiri seperti pada topi tiang pancang atau badan tiang pancang itu sendiri. Pembacaan 1 kalendering dilakukan dengan 10 pukulan.
2.9. Kapasitas Daya Dukung Aksial Tiang Pancang