Perencanaan Skidway Untuk Peluncuran Offshore Structure di PT. PAL Surabaya

(1)

Abstrak— PT. PAL merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri kapal. Seiring dengan perkembangan waktu, Perusahaan ini mencoba memproduksi offshore structure untuk menunjang proses pengeboran minyak lepas pantai. Offshore structure ini terdiri dari struktur jacket dan top side berukuran besar yang dirakit di darat dan kemudian diload out ke laut menggunakan barge ukuran besar. Struktur yang digunakan untuk peluncuran atau load out offsore structure bernama skidway dengan kapasitas loading 5000 ton.

Struktur utama skidway pada umumnya terdiri dari pondasi tiang pancang yang sangat kokoh, balok beton, pelat beton dan tambatan barge. Namun pada tugas akhir ini direncanakan menggunakan kombinasi dari pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pondasi dangkal yang dipakai adalah Pondasi Telapak yan diaplikasikan di sepanjang landasan . Sedangkan di bagian ujung landasan yang berbatasan dengan laut digunakan pondasi dalam yaitu tiang pancang beton. Karena letak tiang pancang berada di ujung skidway, maka pemasangannya harus dikombinasikan dengan turap untuk menjaga kestabilan tanah dasar.

Kata kunci : PT.PAL, Topside, Skidway, Konvensional. I. PENDAHULUAN

PT. PAL merupakan perusahaan yang bergerak di bidang industri kapal.. Perusahaan ini terletak di daerah Perak Surabaya Utara seperti pada Gambar 1. Seiring dengan perkembangan waktu, PT.PAL mencoba memproduksi offshore structure untuk menunjang proses pengeboran minyak lepas pantai. Offshore structure ini terdiri dari struktur jacket dan top side berukuran besar yang dirakit di darat dan kemudian diload out ke laut menggunakan barge ukuran besar. Struktur yang digunakan untuk peluncuran atau load out offsore structure bernama

skidway.

Gambar 1 Lokasi PT. PAL Surabaya

Skidway adalah struktur yang digunakan sebagai landasan dalam proses load out modul dari darat ke laut menggunakan barge. Skidway dibagun di atas tanah dasar yang ujungnya langsung berbatasan dengan laut. Struktur utama skidway pada umumnya terdiri dari pondasi yang mampu menahan beban modul yang sangat besar, balok landasan, balok pengikat di sepanjang landasan, pelat beton, turap di bagian ujung landasan yang berbatasan dengan air laut untuk menjaga kestabilan tanah. Perencanaan skid way di PT. PAL ini direncanakan dapat meluncurkan top side dan juga jacket dengan berat 5000 ton dan direncanakan untuk ditambati barge dengan kapasitas ±5000 DWT. Oleh karena itu dibutuhkan pondasi skidway yang sangat kuat agar tidak terjadi penurunan pondasi saat proses loading dilakukan. Selain itu dibutuhkan dimensi balok beton yang sesuai dengan beban yang akan diterima. Letak dari skidway ini berada di bagian dalam dermaga yang tidak menghadap langsung ke laut. Lokasi ini dipilih untuk mengantisipasi adanya gelombang laut yang dapat mengganggu proses loading offshore structure.

Dengan merujuk pada latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka rumusan masalah yang dikemukakan pada tugas akhir ini meliputi:

1. Dimensi pondasi yang mampu menahan beban dari top side dan jacket

2. Metode pekerjaan pondasi agar tidak merusak pondasi crane yang terletak dekat dengan letak skidway rencana

3. Dimensi balok yang sesuai dengan beban top side dan jacket

4. Metode pekerjaan turap yang pemasangannya dikombinasikan dengan tiang pancang

Dari tujuan dan rumusan masalah, dapat dirumuskan ruang lingkup untuk Tugas Akhir ini yaitu :

1. Perencanaan detail struktur atas skidway yang terdiri dari pile cap, balok, dan pelat

2. Perencanaan detail pondasi dengan menganalisa berbagai jenis pondasi dalam maupun dangkal

3. Metode pekerjaan pembangunan skidway

II. METODOLOGI 1. Pendahuluan

Mempelajari latar belakang, lokasi, tujuan, dan lingkup pekerjaan.

2. Studi Literatur

Mempelajari dasar teori, konsep, dan perumusan yang akan digunakan dalam perencanaan.

3. Pengumpulan Data dan Analisa

Data yang digunakan untuk perencanaan adalah data sekunder yaitu :

 Data Hidrooceanografi – Pasang surut

Perencanaan Skidway Untuk Peluncuran

Offshore Structure di PT. PAL Surabaya

Agnis Febiaswari, Herman Wahyudi, Fuddoly

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

(2)

– Data arus. – Data angin – Data bathymetri  Data Tanah.  Data Kapal.

 Data alat yang digunakan

Gambar 2 Diagram Alur Metodologi Penelitian 4. Kriteria Desain

Kriteria Desain meliputi :  Peraturan yang digunakan.  Kualitas bahan dan material.  Kriteria kapal rencana.  Pembebanan.

5. Evaluasi Layout

• Evaluasi Layout Daratan • Evaluasi Layout Perairan 6. Perhitungan Struktur Skidway

Tahap ini adalah tahap perencanaan detail struktur skidway yang terdiri dari pondasi tiang pancang, balok utama dan pelat beton, dan turap

7. Metode pelaksanaan strktur skidaway

Meliputi metode pelaksanaan pemancangan, pengecoran poer, balok, pelat dan pondasi telapak. 8. Perhitunga RAB

Analisis dilakukan dengan standart dan kebutuhan yang ada. Adapun tahapan perhitungan RAB adalah :

1.

Harga material dan upah pekerja

2.

Perhitungan volume pekerjaan

3.

Analisa harga satuan

4.

Perhitungan RAB

III. HASILDANPEMBAHASAN 1.PENGUMPULAN DATA DAN ANALISA A. Hasil analisa data topografi

Dari data yang didapat, terlihat bahwa kondisi kedalaman di sekitar lokasi perencanaan skidway rata-rata berada pada kedalaman -5.0 mLWS pada sisi selatan dermaga Sektor E PT.PAL yang direncanakan sebagai ujung

skidway dan merupakan tempat bertambatnya kapal pada skidway. Sementara pada posisi badan skidway, kedalaman perairan -5.05 mLWS yang membentang dari Dermaga Semarang bagian utara sampai selatan sepanjang 645 m.

Gambar 3 Peta Bathymetri dermaga sektor E PT. PAL B. Hasil Analisa Data Pasang Surut

Perilaku pasang surut dianalisis pada kondisi spring

tide dan neap tide. Dimana pengamatan pada saat spring

dilakukan pada tanggal 7-8 Desember 2012 dan pengamatan pada saat neap dilakukan pada tanggal 22-23 Desember 2012.

• Beda pasang surut sebesar 1.9 m diatas mLWS • Elevasi HWS ( High Water Spring) pada + 1.9 mLWS • Elevasi MSL (Mean Sea Level) pada +1.0 mLWS • Elevasi LWS (Low Water Spring) pada + 0.00 mLWS

Gambar 4 Peta Grafik Pasang Surut Perairan Dermaga Sektor E PT.PAL (sumber : Data Pasang Surut,2011) C. Hasil Analisa Data Tanah

Pengeboran dilakukan di beberapa titik dan pada tugas akhir ini dipakai data boring log dari 3 titik pengambilan data yang mewakili keadaan tanah di lokasi pembangunan skidway, yaitu titik B16, B22 dan B23 dimana pengambilan sample tanah dilakukan sampai kedalaman -35m dari tanah dasar

HHWS

MSL

LLWS HWS

(3)

Gambar 5 Statigrafi Tanah D .Data Kapal Tongkang

Spesifikasi Kapal Tongkang :

1. LOA (Length of Overall) = 73,15 m 2. Breadth = 21,95 m 3. Depth = 5,26 m 4. Max Draft = 4,20 m 5. DWT = 5000 ton 6. GRT = 2139 ton 7. NET = 641 ton E. Spesifikasi Tugboat Code of vessel : S-08

Classification : Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) Build : 2007

LOA : 32.00 meters Breadth : 09.00 meters Depth : 04.50 meters Gross Tonnage : ±200 GT

Main Engine : 2 Unit @ 1260 HP Caterpillar 3512 DITA RPM 1800 (Recond)

Electric Gen : 2 Unit x Mitsubishi PS 120/130 KW (Recond) Speed : ±10 Knots (Free Running)

Towing Hook : ± 35 Tons E. Data Alat Berat

Untuk penanganan loading muatan platform, direncanakan menggunakan propelled modular transporter seperti pada Gambar 5

Gambar 5 Tampak samping propelled modular transporter Spesifikasi dari propelled modular transporter :

Width : 3 m Length : 20 m Axle spacing : 1,5 m Maximum axle load : 30 tonnes

Max load of offshore platform : 300 tons Speed : 5 – 25 km/h Manouverable steering : 360o

(sumber : Transport Systems and Products, INC)

Selain menggunakan propelled modular transporter, proses loadout juga memakai metode Skidding loadout dengan menggunakan Skidshoe seperti pada Gambar 6.

Gambar 6 Detail skidshoe Spesifikasi dari skidshoe :

Width : 0,4 m Length : 2 - 5 m

Maximum load : 2000 tonnes (sumber : Sarens.com) 2. EVALUASI LAYOUT

Skidway yang direncanakan berada di dalam kompleks Dermaga Sektor E PT. PAL, oleh karena itu evaluasi layout daratan maupun perairan hanya sebatas mengevaluasi apakah lahan yang ada sudah memenuhi syarat operasional. Hasil perencanaan layout perairan dihitung berdasarkan OCDI adalah seperti pada Gambar 6

Gambar 6 Perencanaan Layout Perairan tanpa pengerukan Sedangkan hasi evaluasi layout daratan adalah seperti pada Gambar 8. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 Kolam dermaga 100m x 138m Alur masuk 400m x 73m Kolam putar Db =150m

(4)

Gambar 7 Perencanaan Layout Daratan 3. KRITERIA DESAIN

a.) Mutu Beton

Berdasarkan PBI 1971 kualitas material beton yang akan digunakan pada Skidway PT. PAL Surabaya adalah sebagai berikut :

 Mutu beton K 350, σ’bk = 350kg/cm2 (PBI 1971 Tabel 4.2.1). Kuat tekan karakteristik K350 = 350kg/cm2 (benda uji kubus 15x15cm)

konversi :

f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan

(silinderØ15cm)

f’c = [0,76 +0,2 log (35Mpa/15)]35Mpa

= 0,8336 x 35 Mpa = 29,176 Mpa f’c = 29 Mpa (benda uji silinder)

 Modulus tekan beton untuk pembebanan tetap Ec = 6400 �𝜎′_𝑏𝑘 (PBI 1971 Tabel 11.1.1) = 6400 √350 = 119733,0364 kg/cm2  n = 𝐸𝑎 𝐸𝑏= 2100000 119733,0364= 17,54

 𝜎′𝑏 = Tegangan tekan beton akibat lentur tanpa dan

atau dengan gaya normal tekan

= 0,33 𝜎′_𝑏𝑘 = 0,33 x 350 = 115,5 kg/cm2 • Tebal selimut beton (decking) diambil 8 cm

b.) Mutu Baja tulangan

Baja tulangan yang digunakan dalam perencanaan skidway adalah baja tulangan U-39. Berikut ini data mutu baja berdasarkan PBI 1971:

- σau = Tegangan leleh karakteristik

= 3900 kg/ cm2 - Ea = 2,1 x 106 kg/cm2

- σa = Tegangan Tarik/tekan baja akibat beban tetap

(PBI 1971 Tabel 10.4.1) = 2250kg/cm2

- σ*au = Tegangan Tarik/tekan yang diijinkan (Tabel

10.4.3) = 3390kg/cm2

Diameter Tulangan = 16 mm ( untuk pelat ) = 32 mm (untuk balok )

a) Pondasi

Untuk menentukan tipe pondasi, dilakukan perbandingan (skoring matriks) sebagaimana Tabel 1 yang mempertimbangkan aspek konstruksi, aspek keamanan, aspek operasional skidway, stabilitas struktur, perkiraan umur bangunan, dan biaya konstruksi.

Tabel 1 Pemilihan tipe pondasi skidway di bagian darat

- Metode pelaksanaan di

lapangan Cor di tempat

Precast

concrete 5 3 0,50 0,30 -Ketersediaan bahan

dan material Banyak Banyak 4 4 0,40 0,40 -Alat-alat berat yang

dibutuhkan Sedang Cukup 5 3 0,50 0,30 -Jangka waktu proses

konstruksi Lama Sedang 4 3 0,40 0,30 -Keamanan pada saat

operasional Aman Aman 4 4 0,60 0,60 -Resiko adanya settlement Ada kemungkinan terjadi Tidak ada kemungkina n 3 5 0,45 0,75 -Masa operasional

efektif laoding dalam

1 tahun 8 bulan 8 bulan 4 4 0,60 0,60 -Alat loading yang

dibutuhkan Lambat Lambat 3 3 0,45 0,45 -Perawatan Tidak perlu _perawatan Tidak perlu _perawatan 4 4 0,60 0,60 -Kekuatan menahan

beban kerja Cukup Besar 4 5 1,00 1,25 Gangguan terhadap

struktur eksisting

saat pembangunan Kecil Besar 5 3 1,25 0,75

5. Perkiraan umur bangunan (Bobot =

10%) > 15 tahun >15 tahun 4 4 0,40 0,40 6. Biaya konstruksi

(Bobot = 25%) Mahal Sedang 3 4 0,75 1,00

Nilai total 52 49 7,90 7,70

Skor bobot

Aspek evaluasi Pondasi _Telapak _pancangTiang PondasSkoring

i pancangTiang

2. Aspek keamanan (Bobot = 15%)

3. Aspek operasional Skidway (Bobot =15%)

4. Stabilitas Struktur (Bobot = 25%) 1. Aspek Konstruksi (Bobot = 10%)

Pondasi

telapak pancanTiang

Berdasarkan hasil perkalian antara skor dan bobot pada Tabel 1, maka dapat dilihat bahwa alternatif penggunaan pondasi telapak merupakan alternatif dengan nilai terbesar yaitu 7,90 sehingga merupakan alternatif yang lebih baik dari alternatif tiang pancang.

4. PERHITUNGAN STRUKTUR SKIDWAY

Perencanaan Penulangan pelat,balok dan pilecap memakai metode elatis cara ‘n’ dalam PBI’71.

Tabel 2 Rekap Penulangan Pelat Skidway

Mn As perlu As pakai (kgm) φ Ket (cm2₎ _(cm2₎ Mlx 40193,356 1,5361 1,609 ok 47,15 0,026883 81,72407 89,36086 D 32 90 Mly 28130,554 1,8362 1,812 ok 33,92 0,01934 58,7928 67,02064 D 32 120 Mtx -34264,274 1,6637 1,687 ok 41,4 0,023605 71,75772 73,11343 D 32 110 Mty -32302,661 1,7135 1,727 ok 38,52 0,021962 66,76588 67,02064 D 32 120 Tulangan terpasang Arah Ca φo = 1,11 100mω ω

Tabel 3 Rekap Penulangan Balok Landasan

Mu δ=0,4 Asperlu Aspakai Tul geser

tm Ca 100nω mm2 mm2 Samping

Pivot 26024662 2,4976 18,76 12440,92 12867,96 16 D 32 7 D 32 6 D 16 D19-70 Field 12606572 3,588533 8,283 5492,97 9650,973 12 D 32 5 D 32 6 D 16 D19-90

(5)

Tabel 4 Rekap Penulangan Balok Melintang

tm Ca 100nω mm2 mm2 Samping

Area _Tarik Tul Terpasang_Tekan

Tabel 5 Rekap Penulangan Balok Memanjang

tm Ca 100nw mm2 mm2 Samping

Area _Tarik Tul Terpasang_Tekan

Gambar 8 Penulangan Pelat

Gambar 9 Penulangan Balok Landasan

Gambar 10 Penulangan Balok Melintang

Gambar 11 Penulangan Balok Melintang Perencanaan Pilecap yang perlu dikontrol:

 Kontrol kemampuan tulangan menahan gaya geser  Kontrol geser pons

 kekuatan tulangan dan beton pada sambungan pile-pilecap-balok terhadap gaya geser.

 Kekuatan tulangan angker antara pilecap-balok menerima momen.

Perencanaan Pondasi Tiang Pancang dikontrol:  Kebutuhan kedalaman tiang.(Gambar.10)  Kalendering (untuk penghentian pemancangan)  Kontrol kuat tekuk

 Kontrol gaya horisontal  Kontrol tegangan

Tabel 6 Rekap gaya dalam pada tiang pancang

Type Tiang Beban Kombinasi Besar

Tegak P tarik (kg) - - -P tekan (kg) DL + LL + F -230851,1 133 M (kg m) DL + LL + F -11550,84 143 V (kg) DL + 0.5 LL + GEMPA Y -1412,7 153 Frame DL + LL + B 3064,04 150 V (kg) DL + LL + B -443,1 147 Miring P tarik (kg) DL + 0.5 LL + GEMPA Y 8859 147 P tekan (kg) DL + LL + F -135705,4 132 M (kg m)

Nilai gaya aksil(P) dari hasil diatas SAP harus dikali dengan safety factor = 3 , untuk mendapatkan Q-ultimate yang ditahan 1 tiang, lalu diplotkan ke grafik(Gambar.10) untuk mendapatkan kedalaman pemancangan minimum.

Gambar 12 Grafik daya dukung tanah vs kedalaman

Perencanaan Turap :

• Perhitungan gaya-gaya yang bekerja

• Perhitungan tekanan tanah efektif

Gambar 13 Diagram tekanan tanah • Perhitugan kedalaman penanaman turap • Perencanaan angkur

• Perencanaan jangkar turap • Pemilihan dimensi turap

5. METODE PELAKSANAAN

Dalam bab metode pelaksanaan ini, akan direncanakan metode pelaksanaan dari hasil perencanaan pada bab-bab sebelumnya yaitu Metode pelaksanaan Skidway. Dalam pelaksanaan struktur Skidway, perencanaan dibagi menjadi 3 tahap:

• Tahap prakonstruksi • Tahap konstruksi

(6)

• Tahap pasca konstruksi

Pekerjaan tahap konstruksi dapat dibagi menurut urutan pengerjaannya. Adapun tahap-tahap konstruksi adalah sebagai berikut :

1. Pemancangan turap

2. Pemancangan Tiang pancang 3. Pengecoran Pondasi Telapak 4. Pengecoran Poer

5. Pengecoran Balok 6. Pengecoran Pelat

7. Pengecoran Plank Fender. 8. Pemasangan Boulder dan Fender

6. RENCANA ANGGARAN BIAYA

Prosedur perhitungan anggaran biaya meliputi : 1. Penentuan harga material, alat dan upah. Besarnya

harga material didasarkan pada harga satuan pokok di kota Surabaya

2. Analisis harga satuan tiap pekerjaan.

3. Perhitungan volume pekerjaan dan rencana biaya setelah dilakukan perhitungan terhadap besarnya volume pekerjaan, didapat anggaran biaya total sebesar Rp. 13.084.168.100

7. KESIMPULAN

Dalam perencanaan Tugas Akhir ini dapat diperoleh kesimpulan yaitu:

1. Spesifikasi kapal rencana:

• LOA (Length of Overall) = 73,15 m • Breadth = 21,95 m • Depth = 5,26 m • Max Draft = 4,20 m • DWT = 5000 ton • GRT = 2139 ton • NET = 641 ton

2. Struktur skidway yang direncanakan terdiri balok landasan, balok melintang, balok memanjang, pelat, pondasi telapak,pondasi tiang pancang, pile cap dan turap.

3. Struktur Skidway direncanakan beton bertulang dengan spesifikasi:

• Dimensi struktur : 16 x 121,3 m2

• Dimesi balok landasan : 100 x 120 cm2

• Dimensi balok melintang : 80 x 100 cm2

• Dimensi balok memanjang : 80 x 100 cm2

• Selimut beton : 8cm

• Tebal pelat : 35cm (tebal total) • Mutu beton : K-350

• Mutu baja : U-39

• Pondasi telapak : 250 x 300 x 75 cm3

• Kedalaman pondasi telapak : 2,25 m • Poer pancang ganda : 200 x 150 x 150 cm3

• Tiang pancang bulat : ∅500 mm t = 90 mm • Tiang pancang kotak : 500x550 mm

- Kemiringan tiang : 8 : 1

• Elevasi dasar laut : -5,0 mLWS

(rata-rata)

- Kedalaman tiang tegak : -23,8 mLWS

(L=24,3 m)

- Kedalaman tiang miring : -24,8 mLWS

(L=26,3 m)

• Turap : tipe BZ 42

(Z

0

= 4221 cm

2

/m)

• Angkur turap : Strand A=

15,3148 cm

2

panjang

18 m

• Jangkar turap : tiang pancang miring

kedalaman 6m, pile cap

2x1,5mx0,8m

4. Rencana anggaran biaya yang diperlukan

untuk pembangunan Skidway PT. PAL di

Surabaya adalah sebesar :

Rp.46.377.772.000

DAFTAR PUSTAKA

Japan International Cooperation Agency. 1991. Technical Standard for Port and Harbour Facilities in Japan.

Triatmodjo, Bambang. 2008. Perencanaan Pelabuhan. Yogyakarta : Beta Offset

Wahyudi, Herman. 2013. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dangkal.

Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS.

Wahyudi, Herman. 1999. Pondasi Lanjut. Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS.

Widyastuti, Dyah Iriani 2000. Diktat Pelabuhan. Surabaya. Panitia Pembaharuan Peraturan Beton Bertulang Indonesia.

1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung. Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.