Pondasi Tiang Pancang

1. Cara Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang Beton

·         Tiang beton lebih dahulu dicor sesuai dengan gambar/spec yang ada, baik dimensinya, ukuran besinya serta mutu betonnya.

 ·         Letak serta posisi pengecoran tiang, agar ditetapkan supaya mudah dalam pemindahan untuk keperluan pelaksanaan pemancangan.

·         Penumpukan atau pengecoran tiang pancang beton untuk pemancangn di laut (dermaga), sebaiknya posisinya sejajar dengan pantai untuk memudahkan transportasi tiang ke laut.

 ·         Selama proses pengerasan, beton harus dipelihara dengan pemberian air seperlunya

·         Setelah beton berumur 28 hari atau telah mencapai kuat desak yang dipersyaratkan maka tiang pancang baru boleh diangkat.

           a.      Cara Mengangkat Tiang Beton

Untuk tiang baja atau kayu tidak ada persoalan dalam pengangkatan, tetapi untuk tiang beton, walaupun telah mencapai kuat desak 28 hari, perlu diperhatikan untuk mencegah agar beton tidak retak atau patah saat pengangkatan.

Lokasi dari titik angkat, menentukan besar kecilnya momen yang timbul akibat dari berat sendiri tiang. Di bawah ini dapat digambarkan momen maksimum yang terjadi sesuai dengan letak titik angkatnya.

             b.      Pemancangan Tiang Beton

·         Titik-titik pancang ditetapkan dengan tanda-tanda patok, yang pemasangannya dilakukan melalui pengukuran berdasarkan gambar yang ada (titik pancang di darat).

·         Titik-titik pancang yang ada di laut atau sungai, di pedomani dengan titik-titik ukur di darat.

·         Tiang pancang sebelum dipancang diberi garis-garis strip 10 cm pada bagian atasnya, untuk keperluan pengamatan settlement terakhir yang diperlukan ( misalnya bila sepuluh pukulan terakhir penurunanya 10 cm, berarti kedalaman pemancangan dianggap cukup).

·         Ditetapkan nomor urut pemancangan untuk tiap-tiap titik, sedemikian agar tiang yang sudah selesai dipancang tidak mengganggu proses pemancangan tiang berikutnya.

·         Khusus untuk tiang pancang yang cukup rapat dan menyebabkan large soil displacement, untuk menghindari heaving dari tiang yang sudah dipancang, urutan pemancangan harus dari tengan ke arah luar. Tiang pancang yang menyebabkan large soil displacement adalah yang berbentuk masif atau pipa dengan ujung tertutup (close ended).

 

 ·         Bila karena panjang desain tiang melebihi tinggi alat pancang, maka pemancangan dapat menggunakan tiang bersambung. Dalam hal ini penyambungan tiang harus segera dilakukan sebelum tiang bagian bawah bekerja gaya jepitnya.

·         Setiap tiang pancang harus dibuat laporan proses pemancangannya meliputi: panjang tiang yang masuk kedalam tanah, jumlah pukulan dan penurunannya.

2. Pondasi Tiang PancangPipa Baja

Tiang pancang baja pada dasarnya sama dengan tiang pancang beton. Hanya tiang pancang baja, memiliki beberapa keuntungan dibanding beton, yaitu:

·         Lebih mudah cara pengangkatannya

·         Fabrikasinya lebih cepat

·         Lebih ringan

Sedang kelemahannya dibanding beton adalah sebagai berikut:

·         Memerlukan anti karat (sand blasting, pengecatan)

·         Lebih mahal

·         Memerlukan tukang las yang qualified, untuk pekerjaan penyambungan tiang.

Proses fabrikasi tiang pancang pipa baja dapat dijelaskan sebagai berikut:

·         Arus kegiatan pengadaan tiang yang siap dipancang (sudah disambung, disand blast dan cat), diatur mulai dari stok pipa baja, penyambungan pipa, sand blasting, pengecatan dan terakhir penampungan tiang yang siap dipancang.

 ·         Anjang-anjang tempat penyambungan pipa (fabrikasi), kereta rel dan tempat pengecatan, harus sama tinggi untuk memudahkan pemindahan pipa. Sedang tingginya ditetapkan yang cukup untuk kegiatan pengelasan, sand blast dan pngecatan.

·         Bila panjang tiang pancang bervariasi, maka tiang yang akan dipancang terlebih dahulu, harus diselesaikan lebih awal.

·         Tiang baja untuk dermaga atau fondasi pilar di sungai, selain pengecatan juga perlu dilindungi dengan anti karat, sistem cathodic protection.

3. Pondasi Tiang Kayu

Pada zaman dahulu, pada waktu sumber daya kayu masih melimpah dan belum ada batasan, banyak digunakan fondasi tiang kayu. Biasanya kayu yang digunakan adalah kayu jenis keras, seperti kayu besi, kayu ulin, yang tersedia banyak di hutan daerah sumatera, kalimantan, sulawesi , papua. Ciri kayunya berwarna gelap kehitamana, den memiliki berat jenis lebih dari satu (kayu ini tenggelam dalam air). Penggunan tiang kayu sebagai fondasi, biasanya untuk bngunan-bangunan besar seperti jembatan, gedung bertingkat, dan dermaga.

Untuk jenis tanah yang biasa, fondasi tiang kayu ini sama dengan bahan lain, yaitu baja dan beton. Tetapi untuk daerah yang jenis tanahnya lembek, seperti di kalimantan barat, kalimantan selatan, sumatera selatan, sering digunakan struktur fondasi tiang kayu konvensional yaitu dengan menggunakan pengunci (kancing), untuk tiap tiang. Memang struktur ini sulit untuk diperkirakan kekuatan daya dukungnya, tetapi dalam kenyataanya struktur ini sudah lama digunakan di daerah kalimantan barat.

4. Jenis-Jenis Alat Pancang

Fungsi dari alat pancang adalah untuk memberikan energi yang dibutuhkan untuk memasukkan tiang sampai kedalaman yang dikehendaki.

Alat pancang didesain atas beberapa tipe dan ukuran atau kapasitas.

 Beberapa tipe tersebut adalah:

·         Free drop hammer

·         Steam hammer

·         Diesel hammer

·         Vibratory hammer

Ukuran/ kapasitas dari drop hammer ditentukan oleh beratnya hammer, sedang tipe yang lainnya ditentukan oleh besarnya energi per blow, satuannya dalam kgm. Agar alat-alat pancang tersebut dapat melaksanakan pemancangan tiang, maka perlu dilengkapi dengan peralatan, yaitu:

·         Leader, dengan pipa atau rangka baja

·         Pemegang leader, dengan kaki tiga atau crane.

5. Beberapa Masalah Pemancangan

Pada saat pelaksanaan pemancangan pondasi tiang pancang, ada beberapa masalah yang timbul, di antaranya adalah hal-hal sebagai berikut:

          a.      Pergerakan Tanah Pondasi

Karena pemancangan tiang, tanah pondasi dapat bergerak, karena sebagian tanah yang digantikan oleh tiang akan bergeser, dan sebagai hasilnya kadang-kadang terjadi bahwa bangunan-bangunan yang berada didekatnya akan bergerak dalam arah mendatar maupun dalam arah vertikal, tergantung pada kesempatan yang dimilikinya.

Gambar tersebut memperlihatkan keadaan dimana pondasi tiang suatu bangunan pabrik yang telah dipancang sebelumnya bergerak dalam arah mendatar akibat adanya tiang-tiang yang dipancangkan sebelumnya itu ternyata bergerak 6-7m, dan dengan sendirinya dapat diduga bahwa tiang tersebut terjadi momen lentur yang cukup besar, maka tiang-tiang ini digali dan terbukti telah terjadi retak-retak pada tiang tersebut.

Tanpa mengurangi penghargaan terhadap tiang pancang seperti yang telah dibahas diatas, kita perlu mengumpulkan segala daya yang memungkunkan dalam pembangunannya, sehingga selain tidak terjadi peralihan tempat (displacement) pada tanah pondasi atau bangunan di dekatnya tetapi juga takkan terjadi keganjilan-keganjilan pada tiang yang dipancangkan. Sebagai contoh pernah terjadi tiang pancang yang dipancangkan pada suatu lereng (slope) justru menimbulkan kekosongan pada lereng tersebut.

           b.      Kerusakan Tiang dan Ukuran Penahan Kerusakan Tersebut

Pemilihan ukuran dan mutu tiang didasarkan pada kegunaannya dalam perencanaan, tetapi setidak-tidaknya tiang tersebut harus dapat dipancangkan sampai ke pondasi. Jika tanah cukup keras dan tiang tersebut cukup panjang, tiang tersebut harus dipancangkan dengan penumbuk (hammer) yang cukup kuat terhadap kerusakan akibat gaya tumbukan hammer tersebut.

Pada ganbar tersebut diperlihatkan berbagai macam bentuk kerusakan pada tiang, dan perlu diperhatikan disini bahwa kerusakan pada tiang beton sering diakibatkan oleh tegangan tarik atau tegangan geser.

Dalam hal ini kepada tiang ataupun ujung tiang dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga mampu memperbesar ketahanan tiang tersebut. Gambar tersebut memperlihatkan bentuk ujung tiang pipa baja, dan tiang beton prategng, berturut-turut. Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa daya dukung tiang pancang dapat berkurang walaupun pemancangan menjadi lebih mudah, tergantung pada perubahan bentuk ujung tiang tersebut.

          c.       Penghentian Pemancangan Tiang

Dalamnya pemancangan pada saat pemancangan tiang dapat dihentikan menurut prinsip 2-3 kali panjang diameter tiang diukur dari batas lapisan tanah pendukung atau sekitar 2-3 meter. Karena tebal lapisan pendukung berbeda-beda di setiap tempat, maka pemancangan yang diakibatkan oleh gaya tumbuk sampai kedalaman yang diisyaratkan atau direncanakan seperti di atas harus dihindari.

Untuk tiang beton prategang sulit sekali memancangkan tiang tersebut sampai sedalam lebih dari 2m pada lapisan berlempung yang mempunyai harga N yang lebih besar 10-15; atau pada lapisan berpasir yang mempunyai harga N > 30.

Untuk tiang pipa baja sulit sekali memancangkan tiang tersebut sampai kedalaman 2m pada lapisan berlempung yang mempunyai harga q_u lebih besar dari 10 kg/cm² (harga N sekitar 10-15).bila lapisan tanah pendukung tidak begitu tebal, pemancangan tiang dapat dihentikan pada kedalaman sekitar setengah dari tebal lapisan tanah pendukung tersebut.

Bila suatu tiang pancang yang ujungnya terbuka dipancangkan ke dalam tanah pondasi dan hampir-hampir tak mungkin bagi kita untuk mengetahui kapan ujung tiang mencapai lapisan pendukung, maka suatu batang melintang yang terdapat pada tiang tersebut akan mempermudah mencapai lapisan pendukung, karena segera setelah ujung tiang menembus lapisan pendukung, derajat penetrasinya akan menurun secara tiba-tiba. Begitu lapisan pendukung bagi tiang pipa baja tercapai, biasanya harga N untuk lapisan pendukung akan lebih besar dari 30 untuk lapisan berpasir atau lebih dari 20 untuk lapisan berlempung.

           d.      Pemilihan Peralatan

Alat utama yang dipergunakan untuk memancang tiang-tiang pracetak adalah (hammer) dan (tower). Untuk memancangkan tiang pada posisi yang tepat, cepat dan dengan biaya yang rendah, penumbuk dan dereknya harus dipilih dengan teliti agar sesuai dengan keadaan di sekitarnya, jenis dan ukuran tiang, tanah pondasi dan perancahnya.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan penumbuk adalah kemungkinan pemancangannya dan manfaatnya secara ekonomis. Karena dewasa ini masalah-masalah lingkungan seperti suara bising atau getaran tidak boleh diabaikan, maka pekerjaan seperti ini perlu digabungkan dengan teknik-teknik pembantu lainnya, walaupun sebelumnya telah ditetapkan salah satu cara pemancangan tertentu. Sifat dari berbagai penumbuk (hammer) diperlihatkan dalam tabel. Hal ini perlu diperhatikan dalam memilih jenis penumbuk tersebut.

6. Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan

Agar pemancangan dapat kita laksanakan dengan hasil sesuai yang kita harapkan, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

·         Titik-titik pemancangan yang tepat. Bila pemancangan di darat dapat dipasang patok-patok pada titik pemancangan, tetapi bila pemancangan di laut, maka titik-titik pancang diarahkan dengan titik-titik tetap di darat dengan bantuan theodolite.

·         Batas-batas toleransi yang diperkenankan tidak boleh dilampaui, baik pergeseran horizontal maupun kemiringannya.

·         Nomor urut pemancangan dri titik-titik pancang.

·         Pemancangan harus dihentikan pada saat-saat yang tepat. Bila tiang sudah tidak dapat lagi dipancang masuk, maka pemancangan harus segera dihentikan, agar tiang tidaj rusak/patah. Sebaliknya bila tiang masih dapat masuk dengan mudah walaupun elevasi rencana telah tercapai, maka harus dihentika sementara untuk keperluan penyambungan tiang.

·         Siapkan dan tetapkan jenis struktur penyambung tiang pancang, termasuk peralatan yang diperlukan seperti misalnya alat las.

7. Prosedur Proses Pemancangan

Pertama tim surveyor menentukan titik-titik dimana tiang pancang akan diletakkan, penentuan ini harus sesuai dengan gambar konstruksi yang telah ditentukan oleh perencana. Jika sudah fix titik mana yang akan dipancang, nah sampai saat itu, pekerjaan tiang pancang sudah bisa dilakukan.

Peralatan dan Bahan yang harus disiapkan untuk pekerjaan tiang pancang antara lain Pile (tiang pancang), Alat Pancang (dapat berupa diesel hammer atau Hydrolic Hammer), Service Crane.

Proses pengangkatan tiang pancang dari tempat tiang pancang untuk dipasangkan ke alat pancang menggunakan service crane. Dengan Service crane tiang dipasangkan ke alat pemancang dimana biasa alat pemancang sudah berada tepat diarea titik pancang.

Service Crane yang sedang Mengangkat Tiang Pancang

 Setelah Pile Terpasang dan posisi alat sudah berada pada titik pemancangan, maka pemancangan siap dilakukan. Alat pancang yang digunakan dapat berbeda - beda jenisnya. Seperti Diesel Hammer atau Hydraulic Hammer. Beda keduanya adalah Diesel Hammer bersifat memukul sehingga pasti terdengan suara bising.. dueng..duengg..dueng... dan terkadang meminbulkan getaran, getaran ini dapat mengakibatkan bangunan disekitar menjadi retak jika jarang antara bangunan dan daerah pemancangan terlalu dekat, sementara itu hydraulic hammer bersifat menekan, jadi pengaruh suara dan getaran relatif kecil. Bedanya yang lain adalah penggunaan Hydraulic hammer lebih mahal.

Proses Pemancangan

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.