PONDASI DAN ALAT PANCANG.

5.  1.  PONDASI.

Berdasarkan bahan yang digunakan pondasi dapat diklasifikasikan sebagai Pondasi pelat (sheet pile) dan pondasi pemikul beban (load bearing pile ).

Pondasi Sheet Pile digunakan sebagai penahan aliran air dan keruntuhan tanah, seperti dinding penahan tanah, cofferdams, pengeset saluran dll. Material yang digunakan untuk pondasi ini adalah plat besi, kayu dan beton.

Pondasi pemikul beban (Load Bearing Pile) dapat dikelompokkan pada :

a.      Kayu : - yang tidak diawetkan (untreated)

-    yang diawetkan (treated with a preservative)

b.      Beton : - pra cetak  (precast).

-    cetak di tempat (cast in situ ).

c.      Baja : - profil H.

-    pipa baja.

d.      Komposit.

Penggunaan Pondasi Pemikul Beban pada proyek konstruksi disesuaikan dengan kondisi lapangan.  Pertimbangan dalam menentukan penggunaan jenis pondasi ialah :

1.      Tipe, ukuran dan berat struktur yang akan didukung.

2.      Persyaratan fisik dari tanah di lokasi pekerjaan.

3.      Tinggkat kedalaman tanah yang mampu menahan pondasi.

4.      Kelayakan dari daya dukung tanah tiap lapisan.

5.      Tersedianya bahan untuk pondasi.

6.      Jumlah pondasi yang diperlukan.

7.      Fasilitas peralatan pemancang yang tersedia.

8.      Perbandingan biaya pondasi didaerah proyek.

9.      Daya tahan pondasi yang diperlikan.

10.    Tipe struktur yang berada disebelah proyek.

11.    Kedalaman dan macam air, jika banyak pondasi yang terpancang.

6.  1. 1.  PONDASI KAYU.

Pondasi Kayu dibuat dari batang pohon yang masih berbentuk gelondongan. Kayu ini banyak terdapat didaerah tropis, namun sulit untuk mendapatkan ukuran diameter dan panjang yang sesuai diinginkan. Yang banyak dipakai sebagai pon- dasi ialah pinus, karena mempunyai ukuran panjang 60 - 100 feet. Pohon ini ba nyak tumbuh di daerah Barat Daya Pasifik.

Beberapa keuntungan dari pondasi kayu :

1.    Dapat dikerjakan dengan mudah, dan sedikit bahaya rusak.

2.    Modah dipotong bagian yang masih sisa, sesudah pemancangan.

3.    Biaya lebih ekonomis.

4.    Dapat ditarik dengan mudah, dari satu lokasi ke lokasi lain.

Kerugian penggunaan pondasi kayu ini antara lain :

1.    Sulit mendapat ukuran yang sesuai diinginkan.

2.    Tidak mungkin melakukan pemancangan pada tanah yang cukup keras.

3.    Sulit mendapatkan ukuran yang sama, jika kebutuhan cukup banyak.

4.    Tidak kuat menahan beban yang cukup besar, jika berfungsi sebagi pondasi Penahan geseran (Friction Pile).

5.    Pondasi kayu memerlukan pengawetan untuk menjaga proses pelapukan.

6.  1. 2.  PONDASI BETON PRACETAK (PRECAST CONCRETE PILES).

Pondasi ini biasanya mempunyai penampang bujur sangkar, orthogonal dan bulat. Beton pracetak dibuat dipabrik dengan produksi missal, jadi perencana/ke butuhan harus menyesuaikan dengan ukuran /standar pabrik. Kebutuhan yang ba nyak, dapat dilayani dengan pesanan atau dicetak didekat lokasi proyek.

Pondasi beton pracetak dapat berupa beton bertulang biasa dan juga beton Pratekan, yang mempunyai kemampuan dan daya tahan yang lebih besar.

Proses pembuatan pondasi pratekan adalah setelah bahan baku (pasir, semen, keri kil dan besi beton) disiapkan, cetakan yang berbentuk bulat terbuat dari cetakan pelat besi juga disediakan. Besi beton dipasang sesuai rencana, kemudian besi yg arah panjang ditarik terlebih dahulu, untuk memberikan efek pratekan.  Cetakan diisi dengan adukan beton, cetakan ditutup lalu diputar agar adukan dapat meng- isi bagian sisi luar cetakan oleh gaya sentrifugal. Setelah jumlah putaran memenu hi syarat, pondasi dalam cetakan dirawat dengn uap panas, hingga pengerasan be ton lebih cepat. Beberapa jam kemudian cetakan dibuka dan pondasi beton sudah jadi, ditarik keluar pabrik untuk dirawat sampai mencapai waktu 28 hari dan siap dipergunakan.

Beberapa keuntungan memakai pondasi beton pracetak :

1.    Kuat terhadap korosi kimia dan biologi.

2.    Mempunyai tegangan yang tinggi.

3.    Pondasi dapat dipasok sepanjang kebutruhan proyek.

Beberapa kerugian dari pondasi ini :

1.    Memerlukan alat berat dan mahal dalam penanganan dan pemancangan Pondasi yang berukuran besar.

2.    Sulit untuk mengurangi/memotong panjang pondasi.

3.    Dapat patah sewaktu pengangkutan dan memerlukan waktu lama.

4.    Memerlukan waktu lama jika ukuran yang dibutuhkan harus dipesan khusus.

Pada penggunaan pondasi jenis cast in situ/place biasanya yang pertama dilaku kan adalah melaksanakan pengeboran terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan pengecoran beton.

6.  1. 3.  PONDASI BAJA.

1.      PONDASI PIPA BAJA.

Pondasi pipa baja berdiameter antara 6” - 30”, sedang panjang pipa da pat mencapai 200 feet. Penyambungan antar pipa dilakukan dengan las. Setelah pemancangan, beton /pasir dimasukkan kedalam pipa untuk me- nambah kekakuan pondasi.

Untuk pemancangan pondasi pipa ini diperlukan alat yang ringan, kare na jika pipa diberi pukulan berat akan dapat merusak pondasi.

2.      PONDASI PROFIL H.

Untuk keperluan pondasi pancang yang dalam, pondasi baja profil H sa ngat cocok dibandingkan dengan pondasi lainnya. Profil ini sangat baik pada pemancangan di tanah yang cukup keras untuk mengeliminasi baha ya kegagalan pemancangan. Pondasi ini dapat mencapai panjang 200 feet penyambungan antar profil dapat dilakukan dengan las.

6.  2.  ALAT PANCANG (PILE HAMMER).

Fungsi alat pancang (Pile Hammer), adalah untuk memberikan energi yang diperlukan untuk memancang pondasi. Alat pancang ini dibedakan dari jenis dan ukurannya. Jenis alat pancang terdiri dari :

1.      Drop Hammer.

2.      Steam Hammer.

3.      Diesel Hammer.

4.    Vibratory.

5.    Hydraulic Hammer.

Ukuran nalat pancang dibedakan atas beratnya hammer (palu) yang diguna kan. Hammer ini akan menentukan besarnya energi potensial yang dihasilkan un tuk setiap pukulan. Energi inilah yang akan menggerakkan pondasi masuk ke da lam tanah.

6. 2. 1. DROP HAMMER.

Drop Hammer adalah alat pancang yang terdiri atas palu baja berat dan di gerakkan oleh kabel baja. Hammer diangkat dengan kabel dan dilepaskan dari dan ke atas kepala pondasi. Gerakan hammer bebas dari atas kebawah, sehingga

terjadi gesekan kecil pada pengarah palu.

Drop Hammer dibuat dalam standar ukuran yang bervariasi antara 500 lb -

3.1          lb. Dan tinggi jatuh yang digunakan antara 5 ft - 20 ft. Jika energi yang diperlukan besar, perlu hammer dengan berat yang lebih besar dan dengan tinggi jatuh yang besar pula.

Drop Hammer sangat tepat digunakan untuk pemancangan pondasi diproyek yang pondasinya tidak begitu banyak serta waktu pemancangannya tidak terburu- buru.

Beberapa keuntungan penggunaan Drop Hammer :

1.      Investasi lebih murah.

2.      Mudah dalam pengoperasiannya.

3.      Tersedia dengan berbagai variasi energi pukulan dan berbagai variasi tinggi jatuh.

Beberapa kerugian penggunaan Drop Hammer :

1.      Bekerja lambat.

2.      Berbahaya jika Hammer diangkat terlalu tinggi.

3.      Berbahay pada bangunan disekitar proyek, karena getaran akibat

pemancangan cukup besar.

4.      Tidak dapat digunakan langsung untuk pemancangan di bawah air.

6.  2. 3.  STEAM HAMMER.

Steam Hammer adalah sebuah palu atau disebut juga ram. Ram ini dijatuh kan secara bebas, mengangkatnya dengan uap atau kompresor udara.                                  Gerakan ram diatur oleh piston yang bergerak turun naik dengan tekanan uap/udara yang diatur melalui katup.

Steam Hammer ini dapat dibedakan lagi menjadi beberapa jenis :

1.    SINGLE ACTING STEAM HAMMER.

2.    DOUBLE ACTING STEAM HAMMER.

3.    DIFERENTIAL ACTING STEAM HAMMER.

6. 3. HIDRAULIC HAMMER.

Hydraulic Hammer tidak jauh berbeda dengan Double Acting Steam Ham mer dan Deferential Hammer. Hammer hidrolis ini beroperasi dengan menggu- nakan fluida hidrolik, tidak seperti hammer lain yang menggunakan uap atau kompresor udara yang masih konvensional.

6.  4. DIESEL HAMMER.

Pemancangan pondasi dengan diesel hammer adalah pemancangan dengan Ram yang bergerak sendiri oleh mesin diesel tanpa memerlukan sumber daya da ri luar, seperti boiler atau kompresor udara. Hammer ini sederhana dan mudah bergerak dari satu lokasi ke lokasi yang lain. Sebuah Diesel Hammer unit leng- kap terdiri atas : vertical silinder, sebuah piston atau ram, sebuah anvil, tangki minyak dan pelumas, pompa solar, injector dan pelumas mekanik.

Keuntungan penggunaan diesel hammer dibandingkan steam hammer :

1.      Diesel hammer hampir tak memerlukan sumber energi dari luar.  Jadi Hammer ini lebih mudah dalam mobilisasinya.

2.      Ekonomis dalam pengoperasiannya, bahan bakar yang diperlukan untuk

24.000 ft-lb hammer adalah 3 galon /jam, jika dioperasikan. Akan tetapi Diesel hammer ini tidak terus menerus dioperasikan.

3.      Diesel hammer dapat dioperasikan pada daerah dingin, sampai suhu 0º F, dimana pada suhu tersebut tak mungkin untuk mengoperasikan uap.

4.      Diesel hammer sangat effektif dioperasikan dalam area yang terbatas, kare na menggunakan minyak solar sebagai sumber energi.

5.      Berat diesel hammer lebih ringan.

6.      Perawatan dan service bisa lebih cepat dan mudah.

7.      Energi setiap pukulan diesel hammer bertambah jika tahanan pemancangan bertambah.

Ga

mbar 6 . 2 : Diesel Hammer

Sedang kerugiannya adalah :

1.      Sukar menetukan energi setiap pukulan.

2.      Tidak dapat dioperasikan dengan baik jika pemencangan pada tanah lunak.

3.      Jumlah pukulan /menit lebih kecil dari steam hammer.

4.    Panjang diesel hammer relative lebih besar ditinjau dari tingkat energinya.

6. 5. VIBRATORY.

Pemancangan pondasi dengan vibratory sangat effektif, yaitu kecepatan tinggi dan ekonomis, khususnya pada pemancangan tanah non-kohesif jenuh air. Dibandingkan di pasir kering, tanah keras yang kohesif. Pemancangan dengan Vibratory dilengkapi shaft horizontal untuk memberikan beban eksentris. Shaft berputar sepasang dengan dorongan langsung pada kecepatan yang bervariasi sampai mencapai 1,000 rpm (rotasi per-menit). Tenaga yang dihasilkan dengan berat rotasi membuat getaran yang digunakan untuk memancang tiang pengaruh ke tanah sekitarnya. Jika tanahnya jenuh air maka akan mengurangi gesekan an tara tanah dan pondasi. Kombinasi berat dari pondasi dan perlengkapan peman cangan yang ditempatkan di atas pondasi akan mempercepat pemancangannya.

          

6.  6.         PELAKSANAAN PEMANCANGAN TIANG. Penahan dan Pengatur Letak Tiang.

Terdapat beberapa alat yang digunakan untuk mengatur tempat tiang akan diletakkan sehingga kekeliruan seperti tiang miring atau tidak pada tempatnya dapat dihindari. Alat tersebut dinamakan lead (bingkai). Lead yang umum dipa kai adalah fixed lead, swing lead dan hydraulic lead. Dengan adanya lead ini maka hammer menumbuk tiang tepat ditengah-tengah permukaan atas tiang.

a.      Fixed Lead.

Pengatuaran posisi tiang dengan cara ini menggunakan lead yang terdiri dari rangkaian baja tiga sisi berkisi seperti boom pada crane dan satu sisi nya terbuka. Sisi terbuka inilah tempat tiang diletakkan. Pada rangkaian ini terdapat rel (alur) tempat hammer bergerak. Saat penumbukan tiang, lead diletakkan dengan kemiringan tertentu. Lead diikat pada alat peman cang tiang, yang bagian bawahnya disambung pada crane atau plat peman cang sehingga posisi tiang menjadi benar.

b.      Swing Lead.

Jika lead tidak bersambung dengan bagian bawah crane atau plat peman cang maka lead jenis ini dinamakan swing lead. Penggunaannya memung kinkan pemancangan tiang dengan jarak relative jauh dari badan alat pe mancang. Kelemahan tipe ini hanya pada sulitnya mengatur tiang untuk tetap vertical.

c.      Hydraulic Lead.

Metode ini menggunakan silinder hidrolis sebagai pengaku. Silinder hidro lis tersebut merupakan penghubung bagian bawah lead dengan pemancang. Dengan system ini pengaturan posisi tiang dapat dilakukan secara lebih ce pat dan akurat, tapi lebih mahal dibandingkan dengan fixed lead.  Dengan produktivitas yang besar, penggunaan system ini patut dipertimbangkan ter lebih jika sering dipakai.

Pemilihan alat pemancang tiang.

Terdapat beberapa criteria dalam memilih alat pemancang tiang yang akan digunakan disuatu proyek. Criteria tersebut adalah sebagai berikut :

a.        Jenis material, ukuran, berat dan panjang tiangyang akan dipancang.

b.        Kondisi lapangan yang berpengaruh terhadap operasi pemancangan, seperti lokasi yang terbatas atau pemancangan dibawah air.

c.        Hammer yang dipilih harus sesuai dengan daya dukung tiang dan kedalam an pemancangan.

d.        Pilih alat yang paling ekonomis dan kemampuannya sesuai yg dibutuhkan.

e.        Jika pakai lead, pilih tipe yang sesuai, ukuran rel untuk hammer, panjang hammer dan tiang yang akan dipancang.

Pelaksanaan pemancangan tiang.

Dalam pemancangan, selain kondisi alat pancang, kondisi tiang pun perlu diperhatikan. Tiang harus lurus dengan permukaan rata dan tidak retak. Untuk itu penanganan tiang perlu dilakukan secara hati-hati dan mengikuti prosedurnya.

Mulai dari saat dibawa ke lokasi, penumpukan diproyek dan pada waktu diangkat ke titik pemancangan hendaknya dilakukan dengan aturan tertentu.

Tiang yang akan dipancang, pertama diberi bantalan dan cap sebagi penga- man dari keretakan akibat tumbukan. Kemudian tiang diangkat hingga sejajar de- ngan lead. Tumbukan pertama dilakukan secara perlahan guna memastikan tiang sudah tepat diposisinya dan water level. Bila posisi sudah benar, baru tumbukan dilanjutkan lagi sampai masuk ke dalam tanah dan mencapai tanah keras atau per lu dilakukan penambahan tiang.

6.  7.    PERHITUNGAN PRODUKSI PEMANCANGAN.

Guna menghitung produksi pemancangan, yang perlu diperhatikan adalah waktu pancang tiang yang sesuai dengan kebutuhan struktur. Sebab biaya peman cangan, sama dengan peralatan lain dihitung berdasarkan biaya pemilikan dan op perasi perjam. Secara sederhana waktu pemancangan dapat dihitung dengan cara

Le

t    =  ------------------  …………………………… (6. 1.) S x Vb x fo

dimana,

t     = waktu pemancangan        (menit) Le = panjang pondasi effektif (meter)

S  = masuknya pondasi setiap pukulan (meter).

Vb = kecepatan pemancangan (jumlah pukulan /menit) fo  = faktor operasi

Untuk menentukan masuknya pondasi setiap pukulan dihitung dengan meng gunakan prinsip besarnya energi yang dihasilkan pukulan dikurangi energi yang hilang (loose), selisih dari energi ini merupakan energi yang dapat dimanfaatkan untuk memasukkan pondasi ke dalam tanah (S).

1.      ENERGI HAMMER.

Banyak rumus yang dapat dipakai untuk menentukan besarnya energi yang di hasilkan oleh hammer pada setiap pukulannya. Energi yang timbul pada gerak an hammer adalah merupakan energi potensial yang dapat dihitung dengan rumus

dimana,

Ep  =  m  x g  x  h.

Ep  = energi potensial.

g  =  gravitasi (m/det²). h  =  tinggi jatuh (m). m =  masa benda (kg).

Karena peralatan pancang terdiri dari berbagai model dan ukuran, rumus di atas perlu dikoreksi dengan mempertimbangkan faktor2 gesekan dan lainnya.

Jadi rumusnya harus disesuaikan dengan jenis peralatan masing-masing.

Pada alat-alat tertentu energi yang dihasilkan per pukulan dapat dilihat pada tabel spesifikasi peralatan pancang.

Untuk menentukan besarnya energi yang dihasilkan oleh masing-masing Peralatan dapat dihitung berdasarkan rumus berikut :

•      Drop Hammer, Single Acting Steam Hammer dan Diesel Hammer :

dimana,

E  =  e x  W x h.

E  = energi yang dihasilkan setiap pukulan (lb. in.).

e     = energi hammer, energi actual dibagi energi perhitungan setiap pukulan.

Nilai e ditentukan  sbb :

1,00               untuk drop hammer yang dijatuhkan cepat. 0,50 - 0,75  untuk drop hammer yg diangkat derek & kabel 0,75 - 0,90  untuk single acting steam hammer.

0,65 - 0,90  untuk doeble acting steam hammer. 0,75 - 0,85  untuk diferential actng steam hammer. 0,90 - 1,00  untuk diesel hammer.

•      Double Acting Steam Hammer, Differential Acting Hammer :

dimana,

E  =   e  x  E’

E’  =  energi teoritis yang ada pada table spesifikasi peralatan.

2.      ENERGI YANG HILANG (ENERGY LOSE).

1.    Akibat Pukulan (IMPACT LOSE).

2.    Akibat Pondasi (FONDATION LOSE)

3.    ENERGI BERSIH UTK PEMANCANGAN.

4.    ENERGI YANG DIHASILKAN HAMMER.

5.    KEHILANGAN ENERGI.