PENGAPLIKASIAN BETON PRATEGANG
( PRECAST CONCRETE U GRIDER PADA JEMBATAN FLYOVER AMPLAS ) MEDAN SUMATERA UTARA
Fly over Amplas menggunakan Precast Concrete U ( PCU ) sebagai gridernya yang terdiri dari balok beton (concrete) segmental pre-cast, yang menggunakan system konstruksi beton prategang. Dengan menggunakan beton prategang, gridernya dapat didesain dengan efektif dan efisien juga ekonomis namun mampu menanggung beban yang telah direncanakan. Penggunaan beton bertulang biasa akan menyebabkan dimensi beton dan baja tulangan grider sangat besar, yang mengakibatkan konstruksi tersebut tidak efektif lagi, efisien dan ekonomis. Proyek ini merupakan proyek pertama di Medan yang menggunakan U Grider sebagai balok/beam.
Lingkup pekerjaan pada FO Amplas hingga saat ini telah mencapai pekerjaan super struktur yaitu PCU GRIDER. Pekerjaan Erection PCU Grider merupakan pekerjaan untuk menempatkan balok – balok U Grider ke Pier Head. Namun sebelum dilakukannya erection grider, pekerjaan penting yang harus dilakukan pada grider adalah proses Stressing. Stressing Grider adalah proses penarikan kabel tendon yang ada dalam grider untuk menjadikan grider sebagai beton prategang. Pemberian tegangan pada kabel Tendon ( Stressing ) dapat dilakukan dengan dua system, Pre-tensioning dan Post-tensioning.
Pre-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan tendon ditegangkan dengan alat pembantu sebelum tendon dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. Post-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan kondisi beton yang telah terlebih dahulu dicor dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan, dan sistem inilah yang digunakan dalam proses stressing U girder pada proyek pembangunan FO Amplas.
Penggunaan system Post-tensioning dipilih karena pertimbangan :
1. Keterbatasan lahan di proyek FO Amplas untuk menjadi lokasi pencetakan grider.
2. Dibutuhkan bentuk tendon yang melengkung. Pengerjaan stressing dengan cara pre- tension akan sulit untuk membentuk tendon yang melengkung.
3. Dengan panjang grider 37,9 m , penggunaan system pre-tension akan mahal dalam hal begisting.
4. Kemudahan pelaksanaan.
Metode kerja stressing grider post-tensioning mengutamakan baja dalam posisi seperti profil yang telah ditentukan, lalu dicor dalam beton (grouting), lekatan dihindarkan dengan menyelubungi baja dengan membuat saluran/pipa untuk instalasi kabel. Post-tensioning terdiri atas dua cara, sistem single dan double. Sistem single adalah sistem stressing kabel strand dengan hanya menarik salah satu ujung kabel strand saja. Sedang sistem double adalah sistem penarikan kabel strand dengan mearik kedua ujung kabel.
Tahapan pekerjaan yang harus diselesaikan hingga mencapai pekerjaan pengangkatan grider ( erection ) adalah sebagai berikut :
1. Perhitungan prategang Grider
2. Pelaksanaan Streesing grider dan grouting 3. Erection grider
A. Tahapan Pekerjaan Fabrikasi Precast Concrete U Grider
Berikut merupakan langkah – langkah prosedur fabrikasi precast concrete U Grider : 1. Pemasangan tulangan memanjang dan melintang grider.
2. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari bottom rebar grider ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik ordinat tersebut ditandai (marking) dengan mengunakan cat, spidol, atau sejenisnya.
Gambar 1 : Penentuan Koordinat titik duct tendon
3. Memasang Support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking.
4. Menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape/ clotch tape.
5. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat.
6. Memasukkan duct kedalam tulangan grider, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat.
Gambar 2 : Instalasi Duct
7. Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek.
8. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebagai penahan gaya radial untuk mencegah terjadinya retak/pecah pada saat stressing.
9. Menyambut duct ke casting dengan menggunakan masking tape / cloctch tape.
Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct.
10. Memasang PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting.
11. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya.
Gambar 3 : Grider siap di Cor 12. Pemasangan formwork grider
13. Pengecoran
Gambar 4 : Grider yang telah dicor dan akan dipindahkan
B. PEKERJAAN PRESTRESSING OLEH VOORSPAN SYSTEM LOSINGER
I. Material Prestressing
1. Strand
Beberapa Steel wire yang disatukan secara spiral menjadi satuan kabel strand.
2. Duct
Pembungkus strand dengan bahan dasar “galvanized zinc” yang dibentuk berupa pipa berulir
Gambar 5 : Duct pembungkus tendon 3. Angkur – Angkur
Terdiri dari dua macam yaitu angkur hidup dan angkur mati
Gambar 6 : Angkur Hidup
Gambar 7 : Angker Mati 4. Non Shrink additive untuk grouting
Mixing beton yang digunakan untuk mengisi selongsong / duct setelah stressing dengan campuran semen, air, additive.
II.
Peralatan Pekerjaan Prestressing
Untuk persiapan pekerjaan stressing kabel strand diperlukan kelengkapan alat. Adapun alat yang digunakan adalah:
1. Hydrolic Pum, PE 550 ( 1 Phase)
Power : 10 A
Voltage : 220 Volt Max Pressure : 10.000 Psi Capacity Tank : 9 Liter
Gambar 8 : Hydrolic Pump PE 550 ( 1 Phase) 2. Hydrolic Jack TCH
Capacity : 20 T
Piston Area “Pull” :4.248 mm2
Piston Area “return” : 3.016 mm2
Weight : 17 Kg
Stroke : 300 mm
Gambar 9 : Hydrolic Jack TCH 3. Hydrolic Jack SA 507 / ZPE – 7 / A (7S)
Capacity : 105 T
Pull :393 bar
Pull max : 492 bar
Return Max : 492 bar
Tensionning Press : 690 Bar Piston area “pull” : 20.360 mm2 Piston area “return” : 9.750 mm2
Weight : 140 kg
Stroke : 160 mm
Gambar 10 : Hydrolic Jack SA 507 / ZPE – 7 / A (7S)
Material Pabrikasi strand Instalasi strand Install hook
Pemasangan Angkur hidup dan Angkur Mati
Inspeksi Bersama Kontraktor
Pengecoran
Kuat Beton
Saat Transfer
Stressing
Evaluasi Hasil Stressing
Grouting
Selesai
Spesifikasi Gambar Kerja
tidak
Menunggu Kuat Beton Transfer tercapai tidak
ok
tidak ALUR KERJA PEKERJAAN PRESTRESSING
Gambar 11 : Diagram Alur Kerja stressing
C. ERECTION PC U GRIDER DENGAN PORTAL HOISE
Sebelum dilakukan pekerjaan erection dengan menggunakan portal hoise, ada beberapa hal yang harus dipersiapkan yaitu:
1. Survei lapangan
Penetapan penempatan stock grider
Penetapan jalan portal hoise
Penetapan penempatan kaki portal hoise tanah harus keras
Membuat metode kerja, system pelaksanaan erection dengan portal hise 2. Persiapan Lokasi Kerja
Persiapan material dan alat pendukung pekerjaan erection
Persiapan lokasi kerja penempatan setting portal dan hoise crane
Persiapan lokasi penempatan stock grider dan jalan portal harus betul-betul padat dan rata
Lokasi kerja erection kemiringan tanah tidak lebih dari 5 %
Penempatan stock grider dibawah jembatan dan diatur sesuai rencana
Susunan penempatan stock grider harus disesuaikan dengan urutan erection
Mengukur jarak bentangan apakah sudah sesuai dengan grider yang akan dipasang
Grouting penempatan bearing pad harus rata dan penempatan bearing pad diberi tanda yang jelas
Mengukur jarak aman portal gantry terhadap jalan lalu lintas kendaraan
Perencanaan manajemen traffic meliputi (SMK3 dan 5R) 3. Periapan Stock grider
o Menentukan lokasi stock grider sesuai dengan kondisi actual ruang yang ada
o Pengaturan posisi letak grider sebelum di stressing
o Lokasi penempatan stock grider harus benar – benar padat dan rata
o Penempatan stock grider diantara antar pier/pilar sebagian sisi kiri, dan sebagian sisi kanan
o Susunan penempatan grider disesuaikan urutan erection
o Stock grider disetting diatas sleeper dengan posisi sejajar dengan jembatan o Pondasi stressing bagian ujung harus betul – betul kuat.
PROSES ERECTION :
1. Pelaksanaan penyetelan portal dilokasi pengangkatan 2. Pemasangan sabuk angkat grider
3. Tes beban angkat
4. Proses pengangkatan grider
5. Proses perletakan grider diatas bearing pad 6. Pengangkatan grider selanjutnya
D. PROSEDUR KERJA STRESSING
1. PEKERJAAN INSTALASI
Pemasangan strand mengikuti pekerjaan pembesian balok. Tahapan pekerjaan pemasangan strand adalah sebagai berikut :
Pemasangan Scaffolding
Pemasangan formwork/bekesting
Pemasangan tulangan memanjang balok
Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari dasar bekesting balok ke as tendon atau bagian bawah tendon. Titik ordinat tersebut ditandai/marking dengan menggunakan cat/spidol
Memasang support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/ sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking
Menyambung duct sesuai dengan tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan mengunakan coupler duct dan cloth tape
Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat
Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pad box casting yang terbuat dari multiplek
Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati, bursting steel merupakan tambahan penulangan pada saat stressing
Menyambung duct ke casting dengan menggunakan cloth tape. Cloth tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen ke dalam duct
Memasukkan strand kedalam duct dengan cara menusuk strand satu per satu dari arah angkur mati kea rah angkur hidup hingga tercapai jumlah starnd sesuai dengan rencana. Untuk tendon panjang >50 m maka strand dapat dimasukkan melalu tengah bentang
Memasang U plate untuk angkur mati tipe h dapat langsung dipasang sesuai dengan posisi dalam gambar kerja
Memasang grout vent dan pe grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting
Pembuatan stressing pocket (lubang untuk stressing berdasarkan ukuran dan tipe tendon stressing
Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya
Persetujuan kontraktor/konsultan, kemudian pengecoran 2. PEKERJAAN STRESSING
Ijin pelaksanaan stressing dari Main Kontraktor dengan dilampiri hasil pengujian kuat tekan beton.
Pembongkaran bekesting pada stressing pocket hingga posisi casting terbuka dan benar-benar bersih dari sisa pengecoran
Persiapan peralayan stressing pada titik- titik penarikan dan lampu penerangan jika stressing dilakukan pada malam hari dari atau pada area yang kurang terang
Pemasangan platform stressing dan penggantung jack
Pemasangan anchor blok sesuai dengan tipe tendon
Memasang wedges / baji pada lubang – lubang anchor block. Wedges terlebih dahulu dilumuri dengan grease/gemuk
Memasang chair di belakang anchor block agara posisi wedges bebas pada saat penarikan
Stressing jack dipasang dan dirapatkan kea rah casting sehingga posisi casting , anchor head dan stressing head rapat
Csc
Gambar 12 : Pekerjaan persiapan pra stressing
Mempersiapkan form – form pencatatan hasil penarikan, alat tulis dan kalkulator. Kemudian menghubungkan hydrolic pump dengan power listrik untuk pelaksanaan stressing
Selama stressing dicatat pembacaan manometer dan perpanjangan strand yang terjadi pada formulir stressing.
Data yang dicatat dibandingkan dengan perhitungan teoritis da nada batasan bahwa deviasi terhadap teoritis tidak boleh lebih (+) atau kurang (-) dari 7%
Jika terjadi deviasi kurang (-) dari 7% maka langsung diadakan penarikan ulang tanpa melepas/menghilangkan gaya yang sudah ada. Dan jika terjadi deviasi lebih dari (+) 7% maka hasil stressing akan digambarkan pada sebuah grafik untuk melihat penyebab terjadinya penyimpangan tersebut
Hasil pencatatan stressing akan diserahkan kepada pihak konsultan pengawas untuk dievaluasi dan pekerjaan selanjutnya baru dapat dilaksanakan setelah pekerjaan stressing disetujui dan diterima oleh pengawas
Pekerjaan selanjutnya adalahn menutup anchor block/barrel dengan adukan semen untuk persiapan pekerjaan grouting
Gambar 13 : Metode Stressing 3. PEKERJAAN GROUTING
Grouting adalah proses pengisian rongga udara antara strand dengan duct dan rongga pada bagian dalam casting dengan bahan grout. Tujuannya adalah untuk menjaga bahaya korosi juga untuk mengikat strand dengan beton disekelilingnya menjadi satu kesatuan. Digunakan campuran semen dengan air dan ditambahkan non shrinkage additives.
1. Ijin pelaksanaan grouting
2. Persiapan material grouting diantaranya semen PC, air bersih dan additive.
Banyaknya material disesuaikan dengan komposisi yang telah disetujui
3. Persiapan lubang-lubang inlet dan outlet serta membersihkan jika ada sumbatanpada lubang tersebut
4. Air dimasukkan kedalam mixer, disusul semen PC dan additive kemudian diaduk hingga mencapai campuran yang homogen.
5. Grout pump dihubungkan dengan lubang inlet dengan menggunakan hose dan selang grouting
6. Mortar grouting dipompa kedalam tendon melalui lubang inlet hingga keluar melalui lubang outlet benar-benar kental lalu tutup lubang tersebut beberapa saat.
Gambar 14 : Proses Grouting PC U Grider
7. Setelah tekanan pada manometer grout pump mencapai 5 Mpa, tekuk PE grout pada lubang inlet dan ikat dengan kawat ikat sehingga rapat
8. Setelah hasil grouting diterima maka strand pada stressing lenght dapat dipotong setelah 12 jam
Gambar 15 : Pemotongan kabel Strand
4. PROSEDUR KERJA ERECTION GRIDER
Erection PC U Girder dengan menggunakan sistem Portal Hoise merupakan pengembangan dari sistem Mobile Crane, dimana karena faktor lokasi dan juga biaya pelaksanaan maka untuk mengatasinya dengan cara membuat peralatan pengganti Mobile Crane. Langkah-langkah untuk melaksanakan pekerjaan erection PC U Girder dengan sistem portal hoise adalah sebagai berikut :
a. Sistem erection PC U Girder
Sistem erection PC U Girder dilakukan dengan mengangkat girder ke atas pier jembatan layang dengan mengunakan portal hoise.
Gambar 16 : Model Portal Hoise 5. Pemasangan Portal Hoise
Memasang kaki portal diaspal atau ditanah dengan diberi alas pondasi dengan tinggi serta lebar portal disesuaikan dengan ukuran jembatan laying
Mesin gantry pengangkat memakai roda trolly dipasang diatas portal untuk pengangkatan dan penggeseran girder
Pemasangan portal dilakukan oleh subkon pembuat portal hoise, hingga siap difungsikan.
Portal hoise crane bisa bergerak ke arah memanjang dan arah melintang jalan.
Jarak Hoise crane terhadap pilar menyesuaikan titik angkat girder. Posisi portal masing-masing berada diatas titik angkat girder.
6. Pengangkatan girder memakai gantry crane
Sling angkat mesin gantry crane dikaitkan ke titik angkat girder
Mesin gantry crane dengan tenaga motor elektrik mengangkat girder keatas pier sampai posisi girder sejajar dengan tinggi pier
Pengangkatan girder dilakukan pelan-pelan, dilihat ketepatan posisinya.
Pengangkatan ujung-ujung girder secara bersamaan.
Pengangkatan girder sesuai urutan pengangkatan.
Gambar 17 : Pengangkatan Balok PC U Grider 7. Menggeser girder dan menempatkan ke posisi dudukannya
Trolly Gantry crane dengan tenaga motor elektrik berjalan membawa girder keatas pier
Girder digeser sampai pada posisi letaknya
Memastikan posisi girder sudah tepat pada letaknya
Lantai dudukan bearing harus benar-benar rata
Memasang bearing pad harus sesuai dengan tanda yang telah dibuat
Girder diturunkan pelan-pelan dan dilihat ketepatan posisinya
Gambar 18 : Proses Penggeseran Balok PC U Grider Ketempatnya 8. Finishing dengan memasang brussing pengaman girder
Mengontrol ulang untuk memastikan letak serta posisi girder terpasang dengan sempurna
Jika dirasa pemasangan girder sudah benar-benar sempurna maka dapat dipasang pengaman brussing dengan menggunakan besi beton dilas antara back wall dengan shear konektor.
