BAB VII
PENGUJIAN BORED PILE
7.1 Umum
Uji pembebanan tiang (pile loading test) adalah suatu metode yang digunakan dalam Pemeriksaan terhadap sejumlah beban yang dapat didukung oleh suatu struktur dalam hal ini adalah pondasi. Pile loading test diperlukan untuk membuktikan akurasi perhitungan desain dengan kapasitas daya dukung tiang di lapangan
Ada 2 jenis pile load test yang dilakukan dilapangan yaitu : 1. Static load test : compression, tension dan lateral 2. Dynamic load test : Pile Driving Analizer (PDA)
Pada proyek apartemen sudirman one tang city dilakukan 2 jenis pengujian yaitu dengan cara static load test dan dynamic load test.
Adapun pengujian jenis pengujian dengan cara static load test adalah seperti : 1. Loading test
Dan jenis pegujian secara dynamic load test adalah seperti : 1. Pile Driving Analyzer (PDA)
2. Pile Integrity Test (PIT)
Pada proses pengujian loading test proyek apartemen sudirman one tangcity ada penambahan instrumentasi yaitu penanaman VWSG dan Tell – Tale Extensometer pada bagian tulangan pondasi bored pie dengan memasangakan pipa pvc pada tulangan tersebut yang digunakan sebagai tempat penanaman VWSG dan Tell-Tale Extensometer.
Pada proses pekerjaan pembuat test pile ada sedikit perbedaan yang di lakukan yakni pada saat proses pengecoran. Bila pada lubang bored pile yang tidak akan diuji tinggi muka pengecoran berada pada – 8,00 m namun tidak demikian pada proses pembuatan test pile tinggi pengecoran dilakukan sampai level top casing atau sampai permukaan casing. Hal ini dilakukan untuk mempermudah saat melakukan pengujian terhadap tiang pondasi tersebut. Selain tinggi level muka pengecoran ada satu tambahan pekerjaan yang tidak dilakukan pada proses pekerjaan bored pile lainnya pada proses pembuatan test pile tulangan bored pile akan dilapisi oleh karpet hitam yaitu (Geogundle membrane) hal ini dilakukan agar kondisi beton pada tiang pondasi tersebut tidak rusak atau tercampur dengan sedimen lainnya yang ada dalam lubang pengeboran karena pada proses pengujian test pile biasanya lokasi titik test pile digali sedalah – 2,00 meter hal ini dilakukan untuk mempermudah pada saat pemasangan instrumentasi yang dibutuhkan saat pengujian test pile.
Pada pembahasan bab ini penulis hanya menjelaskan tata cara pelaksanaan pengujian test pile dengan cara loading test dan Pile Driving Analyzer (PDA) test pada proyek apartemen sudirman one tang city.
7.2 Loading test
Pengujian loading test merupakan jenis pengujian yang dilakukan untuk mengetahui daya dukung tiang terhadap beban yang diterima oleh tiang pondasi tersebut. Dengan menganalisa jarak penurunan (settelment) yang terjadi pada tiang tersebut.
a. Peralatan yang digunkan dalam pembuatan tset pile - Drilling bor/machine bor zoomilion
- Crawler crane
- Geogundle membrane - Pipa tremi
- casing - Pipa pvc
b. Langkah pengerjaan test pile :
1. Pabrikasi tulangan utama dan sengkang pondasi bored pile 2. Instalasi pipa tremi
3. Pengeboran titik bor dengan mata bor auger mulai dari muka tanah sampai kedalaman – 12,00 m.
4. Pemasangan casing pada lubang bor
5. Pengeboran dengan menggunakan mata bor bucket mulai dari kedalaman -12,00 m – 49,5 m
6. Pengeboran dengan mata bor cleaning atau sering disebut proses pembersihan lubang bor.
7. Pemasangan tulangan pada lubang bor. Pada pembuatan test pile panjang tulangan lebih panjang yakni sampai level top casing dibandingkan dengan panjang tulangan untuk pile lainnya, yaitu berada pada kedalaman – 9,00 m. Hal ini dilakukan karena pada tiang pondasi yang akan diuji harus bisa terlihat sampai muka tanah agar pada proses pengujian bisa dilakukan dengan mudah. Dan pada proses pembuatan test pile section/bagian paling atas dari tulangan tersebut yakni bagian tulangan yang memiliki panjang ± 4,00 m di selimuti oleh karpet hitam atau geogundle membrane hal ini dilakukan untuk menjaga keutuhan beton yang dituangkan kedalam lubang bor agar tidak tercampur dengan sedimen lain dalam lubang bor tersebut karena untuk memberikan hasil yang baik dalam pengujian dan mengurangi nilai friction terhadap tanah sekelilingnya yang nantinya akan digali pada proses pengujian untuk memasangan instrumentasi pada test pile tersebut.
8. pengecoran test pile dalam pengerjaan test pile volume beton yang di butuhkan lebih banyak di bandingkan dengan pengerjaan pile lainnya hal ini dikarenakan pada pembuatan test pile tinggi muka pengecoran yaitu sampai level top casing sama seperti pada proses pemasangan tulangan yang tujuannya adalah memberikan kemudahan dalam proses pengujian test pile.
Dokumentasi peralatan pembuatan test pile
Drilling bor machine Crawler Crane Geogundle membrane
Pipa tremi Casing Pipa Pvc
Gambar. 7.1 Peralatan pembuatan test pile
Dokumentasi proses pembuatan test pile Pabrikasi tulangan test pile
Pengeboran dengan mata bor auger Pemasangan casing
Pengeboran dengan mata borbucket Pengeboran dengan mata bor cleaning
Gambar. 7.3 Proses pengeboran dan pemasangan casing
Proses pemasangan tulangan
Proses pengecoran
c. Peralatan yang digunakan pada proses pengujian loading test - Hydraulik Jack
- Dial gauges - Reference beam - Presseure gauge
- Beban yang diterima berupa kentlage (Kubus beton) & reaction pile - Cross head/ load test beam
d. Langkah pengujian test pile dengan cara loading test 1. Persiapan tes
Sistem pembebanan yang digunakan adalah sistem Kentledge dengan blok-blok beton yang diletakkan diatas suatu platform yang dibuat dari profil-profil baja dengan ukuran denah 6.00 x 12.00 m2 yang ditopang oleh blok-blok beton yang disusun vertikal sampai ketinggian tertentu. Untuk menghindari terjadinya differential settlement pada platform support dipasang steel plate di bawah masing-masing support dan di bawah steel plate diberi landasan batu-batu yang dipadatkan. Jumlah berat blok-blok beton yang diletakkan diatas platform adalah sebesar ± 1,293 ton ditambah dengan berat dari profil dan platform ± 20 ton.
Besarnya beban percobaan dapat dibaca pada manometer yang dipasang pada pompa tangan. Penurunan (settlement) dari pondasi tiang diukur dengan mempergunakan 4 (empat) buah dial gauge yang dipasang secara diagonal pada kepala tiang percobaan yang dihubungkan dengan profi profil baja kanal sebagai reference. Untuk menghindari terjadinya konsentrasi tegangan antara hidrolik jack dan pile cap dipasang plat-plat baja dengan ukuran 1.20 x 1.20 x 0.07 m, plat-plat ini dipasang juga antara ram/piston hidrolik jack dan main beam.
Cross Beam
Gambra.7.5 Penempatan blok beton
Gambar.7.6 Main beam dan cross beam
Data- data Alat Ukur: 1. Hydraulic Jack
- Jumlah hidrolik jack : 2 bh - Kapasitas : 1000 ton - Tinggi : 54.00 cm - Diameter luar : 56.00 cm - Diameter ram : 43.18 cm - Travel ram maximum : 15.24 cm
- Merk : ENERPAC
- Type : CLS 1006
2. Manometer (Dial Indicator) - Kapasitas : 0 - 10.000 psi - Graduation : 0 – 100 psi - Merk : ENERPAC Gambar.7.8 Manometer 3. Pompa tangan - Tinggi : 24.62 cm - Lebar : 58.50 cm - Panjang : 58.50 cm - Kapasitas : 0 - 10.000 psi - Merk : ENERPAC - Type : P – 462
4. Dial Gauge
- Merk : TECLOCK
- Type : KM - 155
- Diameter : 83 mm
- Reading : 0.01 mm per grad - Graduation : 0 - 100
- Max. total travel : 50 mm
5. Reference Beam
Dibuat dari 2 (dua) buah profil baja 20 dengan panjang total 12.00 m yang dipasang/disupport ke tanah secara kaku (dicor beton) dengan jarak tumpuan ± 8.00 m.
Gambar.7.10 Reference beam 2. Syarat-syarat Prosedur Percobaan
Percobaan pembebanan dilaksanakan sesuai dengan American Society for Testing Material (ASTM) Designation D 1143-81 section 5.2 Rencana Pembebanan (merupakan prosentase dari beban rencana)
Cycle I: 0% - 25% - 50% - 25% -0% Cycle II : 0% - 50% - 75% - 100% -75% -50% -0% Cycle III : 0% - 50% - 100% - 125% -150% -125% -100% - 50% -0% Cycle IV : 0% - 50% - 100% - 150% -175% -200% -175% - 150% -100% - 50% -0% Cycle V : 0% 50% 100% 150% 200% 225% 250% 200% 150% 100% 50% -0%
Beban rencana : 470 ton
3. Ringkasan hasil percobaan pembebanan TE-3
- No. Tiang = TE-3
- Lokasi Tiang = Tower
- Beban Desain = 470 Ton
- Beban Uji Maksimum = 1175 Ton
- Dimensi Tiang = 100 cm
- Elevasi Muka Tanah = -2.02 m
- Cut-off-level (desain) = -9.06 m
- Elevasi Tip Tiang = -41.9 m
- Elevasi Top Tiang = -1.80 m (during load test)
- Panjang Total Tiang = 40.10 m
- Panjang Efektif = 32.30 m
- Tanggal Pengujian Tiang = 02-05 November 2013
- Tanggal Pembuatan = 15 Oktober 2013
Setelah data load settlement didapat, maka grafik hubungan antara besarnya settlement (mm) dengan applied load (tons). Karena percobaan TE-3 tidak dilakukan sampai dengan tiang mengalami failure, maka untuk memperoleh nilai daya dukung ultimit (P ult) digunakan dengan metode Mazurkiewicz dan metode Davissons untuk mencari P ultimit.
7.3 Pile Driving Analyzer test (PDA)
Tujuan pengujian tiang dengan Pile Driving Analyzer ( PDA ) adalah untuk mendapatkan data tentang :
1. Daya dukung aksial tiang. 2. Keutuhan / integritas tiang. 3. Efisiensi enerji yang ditransfer.
Jenis fondasi tiang yang dapat diuji dengan ‘PDA’ tidak terbatas pada tiang pancang saja. ‘PDA’ juga dapat digunakan untuk tiang yang dicor di tempat seperti tiang bor, tiang franki dan jenis fondasi tiang lainnya.
1. Daya Dukung Aksial Tiang
Penentuan daya dukung aksial tiang didasarkan pada karakteristik dari pantulan gelombang yang diberikan oleh reaksi tanah ( lengketan dan tahanan ujung ).
Korelasi yang baik antara daya dukung tiang yang diberikan dari hasil ‘PDA’ dengan cara statis yang konvensional telah diakui, yang membawa pada pengakuan ‘PDA’ sebagai metode yang sah dalam ASTM D-4945-1996.
Meski demikian, harus dicatat korelasi yang ditujukan dalam grafik didasar kan pada hasil pengujian jika daya dukung batas ( ultimate ) dicapai baik dengan ‘PDA’ maupun dengan pengujian statis yang konvensional. Keutuhan Tiang
Kerusakan pada fondasi tiang dapat terjadi karena beberapa hal antara lain pada saat pengangkatan tiang atau selama pemancangan tiang. Untuk tiang bor, pengecilan penampang dan longsornya tanah adalah kerusakan yang paling umum dijumpai. Kerusakan ini dapat dideteksi dengan ‘PDA’.
Berdasarkan ‘F’ ( gaya ) dan ‘V’ ( kecepatan ) yang terekam dari gelombang selama perambatannya sepanjang tiang, lokasi dari kerusakan dapat dideteksi dan luas penampang sisa dari tiang dapat diperkirakan.
Jika hanya keutuhan tiang saja yang dibutuhkan, sebuah sub-sistem dari ‘PDA’ yang disebut ‘ Pile Integrity Tester ‘ lebih ekonomis untuk digunakan dari pada ‘PDA’.
Efisiensi Palu Pancang
PDA mengukur enerji pemancangan actual yang ditranfer selama pengujian. Karena berat palu pancang dan tinggi jatuh palu pancang dapat diketahui, maka efisiensi enerji yang ditransfer dapat dihitung.
Peralatan PDA test
Peralatan untuk pengujian ‘PDA’ terdiri dari : 1. Pile Driving Analyzer ( PDA ),
2. Dua (2) strain transducer. 3. Dua (2) accelerometer 4. Kabel Penghubung.
Peralatan dapat dimasukkan dalam kotak perjalanan yang cukup kuat. Setiap set ‘PDA’ dan perlengkapannya membutuhkan satu atau dua kotak yaitu berukuran sekitar 600 mm x 500 mm x 400 mm: dengan berat sekitar 30 kg. PROSEDUR PENGUJIAN PDA TEST
Pengujian dinamis tiang didasarkan pada analisis gelombang satu dimensi yang terjadi ketika tiang dipukul oleh palu.
Regangan dan percepatan selama pemancangan diukur menggunakan strain transducer dan accelerometer. Dua buah strain transducer dan dua buah accelerometer dipasang pada bagian atas dari tiang yang diuji ( kira-kira 1,5- x diameter dari kepala tiang ).
Pemasangan kedua instrument pada setiap pengukuran dimaksudkan untuk menjamin hasil rekaman yang baik dan pengukuran tambahan jika salah satu instrument tidak bekerja dengan baik.
Pengukuran direkam oleh ‘PDA’ dan dianalisis dengan ‘ Case Method’ yang sudah umum dikenal, berdasarkan teori gelombang satu dimensi. Latar belakang teoristis pengujian dinamis tiang dapat dibaca pada lampiran A. Pemasangan Instrumen Pengujian dinamis dilaksanakan untuk memperkirakan daya dukung aksial tiang. Karena itu, pemasangan instrument dilakukan sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur selama pengujian dapat dihilangkan sebanyak mungkin.
Untuk itu harus dilakukan adalah :
1. Strain transducer harus dipasang pada garis netral dan accelerometer pada lokasi berlawanan secara diametral.
2. Posisi dari palu pancang harus tegak lurus terhadap garis strain transducer.
Informasi yang diperlukan dalam PDA test.
1. Gambar yang menunjukan lokasi dan identifikasi tiang. 2. Tanggal pemancangan.
3. Panjang tiang dan luas penampang tiang. 4. Panjang tiang tertanam.
pedoman pengujian
Pengujian ‘PDA’ dilaksanakan berdasarkan prosedur yang tercantum dalam ASTMD-4945-1996.
Pengujian ‘PDA’ dapat dilakukan selama pemancangan untuk memonitori perkembangan daya dukung tiang sejalan dengan tiang masuk makin dalam, kenerja dari sistem pemancangan atau memonitor tegangan pada saat pemancangan yang ekstrim.
Tetapi umumnya ‘PDA’ digunakan untuk menentukan daya dukung jangka panjang tiang fondasi. Untuk tujuan ini, pengujian ‘PDA’ sebaiknya dilakukan beberapa hari setelah pemancangan, setelah gaya lengketan tanah mulai bekerja.
7.3.1 Langkah-langkah pengujian PDA test - Persiapan lokasi
Persiapan lokasi yang dilakukan dalam persiapan pengujian PDA test meliputi pembongkaran test pile dan merapihkan test pile yang akan di uji.
- Pengeboran lubang kecil pada tiang untuk pemasangan strain transducer dan accelerometer.
Gambar. 7.15 Pengobran titik strain transducer dan accelerometer.
- Pemasangan instrument.
Pemasangan instrumen dilakukan untuk mengetahui tentang data dari pengujian pemukulan test pile oleh hammer.
Gambar. 7.16 Pemasangan instrumen
- Persiapan pemasangan hammer
Hammer dalam pengujian PDA test berfungsi sebgai beban dinamic yang di ujikan terhadap test pile.
- Proses pengujian PDA test
Pada proses ini adalah proses pengujian test pile menggunakan hemmer yuitu dengan cara di jatuhkan/dipukulkan ke test pile dengan ketinggian yang berbeda-beda hal ini dimaksudkan untuk mengetahui daya dukung tiang terhadap beban jatuh dari hammer tersebut.
- Pembacaan pile driving analyzer
Pembacaan hasil test yaitu dengan menggunakan alat elektronik yaitu pile driving analizer yaitu merupakan alat yang mampu membaca output pemukulan hammer terhadap test pile yang ditransfer melalui sensor strain transducer ke pile driving analizer dan output data yang muncul dari hasil pengujian berupa nilai
Qwp : adalah tahanan tegangan titik ujung tiang pada tanah Qws : adalah tahanan gesek tiang sepanjang lapisan tanah.
Gambar. 7.18 Alat PDA test
Gambar. 7. 19 Pembacaan PDA test pukulan pertama (Test pile 1) Nilai Qws
Gambar. 7. 19 Pembacaan PDA test pukulan kedua (Test pile 1)
