14
2.4. Klasifikasi Pondasi Tiang
Berdasarkan metode instalasinya, pondasi tiang pada umumnya dapat diklasifikasikan atas :
1. Tiang Pancang Pondasi tiang pancang merupakan sebuah tiang yang dipancang kedalam
tanah sampai kedalaman yang cukup untuk menimbulkan tahanan gesek pada selimutnya atau tahanan ujungnya. Pemancangan tiang dapat dilakukan dengan
memukul kepala tiang dengan palu atau getaran atau dengan penekan secara hidrolis.
2. Tiang Bor Sebuah tiang bor dikonstruksikan dengan cara menggali sebuah lubang bor yang
kemudian diisi dengan material beton dengan memberikan penulangan terlebih dahulu.
2.5. Penggolongan Pondasi Tiang Pancang
Pada perencanaan pondasi, pemilihan jenis pondasi tiang pancang untuk berbagai jenis keadaan tergantung pada banyak variabel. Faktor - faktor yang perlu
dipertimbangkan di dalam pemilihan tiang pancang antara lain type dari tanah dasar yang meliputi jenis tanah dasar dan ciri - ciri topografinya, alasan teknis pada waktu
pelaksanaan pemancangan dan jenis bangunan yang akan dibangun. Pondasi tiang dapat digolongkan berdasarkan material yang digunakan dan berdasarkan cara penyaluran
beban yang diterima tiang ke dalam tanah.
Universitas Sumatera Utara
15
2.5.1. Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya
Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori antara lain :
A. Tiang pancang kayu
Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong dengan
ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Kadang-kadang ujungnya yang besar didorong untuk maksud-maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana
tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang
pancang harus menembus tanah keras atau tanah kerikil. Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang
sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari kayu akan
lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu berganti-ganti. Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya
akan menunda atau memperlambat kerusakan dari pada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi untuk seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya
tidak diijinkan untuk menahan muatan lebih besar dari 25 sampai 30 ton untuk setiap tiang. Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-daerah
dimana sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah
Universitas Sumatera Utara
16 memperoleh baloktiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar
untuk di gunakan sebagai tiang pancang.
Gambar 2.2 Tiang pancang kayu Sardjono, 1991
B. Tiang pancang beton
Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam 3 macam berdasarkan cara pembuatannya Bowles, 1991, yaitu:
a. Precast Reinforced Concrete Pile
Precast Reinforced Concrete Pile adalah tiang pancang beton bertulang yang dicetak
dan dicor dalam acuan beton bekisting yang setelah cukup keras kemudian diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan praktis dianggap sama dengan nol,
sedangkan berat sendiri beton besar, maka tiang pancang ini harus diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan
pemancangan. Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar dari 50 ton untuk setiap tiang,
hal ini tergantung pada jenis beton dan dimensinya. Precast Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada Gambar
2.3.
Universitas Sumatera Utara
17 Gambar 2.3 Tiang pancang beton precast concrete pile Bowles, 1991
b. Precast Prestressed Concrete Pile
Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya sama seperti pembuatan beton prestess, yaitu dengan menarik
besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton mengeras seperti dalam Gambar 2.4. Untuk tiang pancang jenis ini biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat tiang
pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan.
Gambar 2.4 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile Bowles, 1991
Universitas Sumatera Utara
18 c.
Cast in Place Cast in Place
merupakan tiang pancang yang dicor ditempat dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu dengan cara melakukan pengeboran. Pada Cast in Place ini dapat
dilakukan dengan 2 cara yaitu : 1.
Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang dipancang ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton
sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
Gambar 2.5 Tiang pancang Cast in place pile Sardjono, 1991
C. Tiang pancang baja.
Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan
Universitas Sumatera Utara
19 pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang beton precast.
Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat bermanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar.
Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda-beda terhadap tekstur tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan keadaan kelembaban tanah.
a. Pada tanah yang memiliki tekstur tanah yang kasarkesap, maka karat yang
terjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka;
b. Pada tanah liat clay yang mana kurang mengandung oksigen maka akan
menghasilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat yang terjadi karena terendam air;
c. Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah lapisan tanah yang
padat akan sedikit sekali mengandung oksigen maka lapisan pasir tersebut juga akan akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja.
Pada umumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas yang dekat dengan permukaan tanah. Hal ini disebabkan karena Aerated-Condition keadaan udara
pada pori-pori tanah pada lapisan tanah tersebut dan adanya bahan-bahan organis dari air tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja tersebut dengan ter
coaltar atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20” ± 60 cm dari muka air
tanah terendah. Karatkorosi yang terjadi karena udara atmosphere corrosion pada bagian tiang
yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa.
Universitas Sumatera Utara
20 Gambar 2.6 Tiang pancang baja Sardjono, 1991
D. Tiang pancang komposit.
Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama-sama sehingga merupakan satu tiang. Kadang-kadang
pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan
bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. Biaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.
2.5.2. Pondasi tiang pancang menurut pemasangannya
Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar, yaitu :
A. Tiang pancang pracetak
Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton bekisting, kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan.
Universitas Sumatera Utara
21 Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari :
1. Cara penumbukan Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara
penumbukan oleh alat penumbuk hammer. 2. Cara penggetaran
Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar vibrator.
3. Cara penanaman Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampai kedalaman
tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan :
a. Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya
lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali. b.
Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang.
c. Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah
dengan memberikan tekanan pada tiang. d.
Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan
kedalam tanah.
B. Tiang yang dicor ditempat cast in place pile
Tiang yang dicor ditempat cast in place pile ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu :
Universitas Sumatera Utara
22 1. Cara penetrasi alas
Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton.
2. Cara penggalian Cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara
lain : a.
Penggalian dengan tenaga manusia Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah
penggalian lubang pondsi yang masih sangat sederhana dan merupakan cara konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam, yang
pada umumnya hanya mampu dilakukan pada kedalaman tertentu. b.
Penggalian dengan tenaga mesin Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah
penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih.
2.6. Peralatan Pemancangan Driving Equipment
Untuk memancangkan tiang pancang ke dalam tanah digunakan alat pancang. Pada dasarnya alat pancang terdiri dari tiga macam, yaitu :
1. Pemukul Jatuh Drop hammer
2. Pemukul Aksi Tiang Single - acting hammer
3. Pemukul Aksi Double
Double - acting hamme r
Universitas Sumatera Utara
23 Bagian - bagian yang paling penting pada alat pancang adalah pemukul hammer,
leader , tali atau kabel dan mesin uap.
2.7. Hidrolik Sistem
Hidrolik Sistem adalah suatu metode pemancangan pondasi tiang dengan menggunakan mekanisme hydraulic jacking foundation system, dimana sistem ini telah
mendapatkan hak paten dari United States, United Kingdom, China dan New Zealand. Sistem ini terdiri dari suatu hydraulic ram yang ditempatkan pararel dengan tiang
yang akan dipancang, dimana untuk menekan tiang tersebut ditempatkan sebuah mekanisme berupa plat penekan yang berada pada puncak tiang dan juga ditempatkan
sebuah mekanisme pemegang grip tiang, kemudian tiang ditekan ke dalam tanah. Dengan sistem ini tiang akan tertekan secara kontiniu ke dalam tanah, tanpa suara, tanpa
pukulan dan tanpa getaran. Penempatan sistem penekan hydraulic yang senyawa dan menjepit pada dua sisi tiang
menyebabkan didapatkannya posisi titik pancang yang cukup presisi dan akurat. Ukuran diameter piston mesin hydraulic jack tergantung dengan besar kapasitas daya dukung mesin
tersebut. Sebagai pembebanan, ditempatkan balok – balok beton atau plat – plat besi pada dua sisi bantalan alat yang pembebanannya disesuaikan dengan muatan yang dibutuhkan tiang.
Keunggulan teknologi hidrolik sistem ini yang ditinjau dari beberapa segi, antara lain adalah :
1. Bebas getaran
Universitas Sumatera Utara
24 Bila suatu proyek yang akan dikerjakan berdampingan dengan bangunan, pabrik
atau instansi yang sarat akan peralatan instrumentasi yang sedang bekerja, maka teknologi hydraulic jacking system ini akan menyelesaikan masalah wajib bebas
getaran terhadap instalasi yang ada tersebut. 2.
Bebas pengotoran lokasi kerja dan udara serta bebas dari kebisingan Teknologi pemancangannya bersih dari asap dan partikel debu jika
menggunakan drop hammer serta bebas dari unsur berlumpur jika menggunakan bore piles. Karena sistem ini juga tidak bising akibat suara
pukulan pancang seperti pada drop hammer, maka untuk lokasi yang membutuhkan ketenangan seperti rumah sakit, sekolah dan bangunan di tengah
kota, teknologi ini tidak akan membuat lingkungan sekitarnya terganggu. hydraulic jacking system
ini juga disebut dengan teknologi berwawasan lingkungan environment friendly.
3. Daya dukung aktual per tiang diketahui
Seperti kita ketahui bahwa kondisi tanah asli di bawah pondasi yang akan dibangun umumnya terdiri dari lapisan – lapisan yang berbeda ketebalannya,
jenis tanah maupun daya dukungnya. Dengan hydraulic jacking system, daya dukung setiap tiang dapat diketahui dan dimonitor langsung dari manometeryang
dipasang pada peralatan hydraulic jacking system sepanjang proses pemancangan berlangsung.
4. Harga yang ekonomis
Teknologi hydraulic jacking ini tidak memerlukan pemasangan tulangan ekstra penahan impack pada kepala tiang pancang seperti pada tiang pancang
Universitas Sumatera Utara
25 umumnya. Disamping itu, dengan sistem pemancangan yang simpel dan cepat
menyebabkan biaya operasional yang lebih hemat. 5.
Lokasi kerja yang terbatas Dengan tinggi alat yang relatif rendah, hydraulic jacking system ini dapat
digunakan pada basement, ground floor atau lokasi kerja yang terbatas, Alat hydraulic jacking system
ini dapat dipisahkan menjadi beberapa komponan sehingga memudahkan untuk dapat dibawa masuk atau keluar lokasi kerja.
Kekurangan dari teknologi, hydraulic jacking system antara lain adalah : 1.
Apabila terdapat batu atau lapisan tanah keras yang tipis pada ujung tiang yang ditekan, maka hal tersebut akan mengakibatkan kesalahan pada saat
pemancangan; 2.
Sulitnya mobilisasi alat pada daerah lunak ataupun pada daerah berlumpur biasanya pada areal tanah timbunan;
3. Karena hydraulic jacking ini mempunyai berat sekitar 320 ton dan saat
permukaan tanah yang tidak sama daya dukungnya, maka hal tersebut akan dapat mengakibatkan posisi alat pancang menjadi miring bahkan tumbang. Kondisi ini
akan sangat berbahaya terhadap keselamatan pekerja; 4.
Pergerakan alat hydraulic jacking ini sedikit lambat, proses pemindahannya relatif lama untuk pemancangan titik yang berjauhan.
Universitas Sumatera Utara
26 Metode Kerja Pondasi Tiang Pancang Sistem Tekan Hydraulic Static Pile Driver
1. Koordinasikan dengan pemberi tugas kontraktor mengenai urutan-urutan kerja
dengan mempertimbangkan urutan penyelesaian pekerjaan yang diminta dan aksebilitas kerja agar tercapai produktivitas yang tarbaik.
2. Tentukantetapkan penggunaan tanda-tanda yang disepakati yang digunakan
dalam pelaksanaan pekerjaan pengukuran dan pematokan Uitzet agar tidak terjadi kerancuan dalam membedakan titik-titik pemancangan dengan as
bangunan atau titik-titik bantu lainnya. 3.
Untuk menghindarkan terjadi pergeseran as tiang dari koordinat yang telah ditentukan maka gunakan titik bantu reference point selama proses penekanan
tiang kedalam tanah. Lakukan pengukuran as tiang terhadap titik bantu pada kedalaman 2 meter dengan menggunakan waterpas, apabila terjadi
penyimpangan jarak antara as tiang dan as titik bantu, dapat dilakukan pengangkatanpencabutan tiang dan posisikan kembali as tiang tepat pada
koordinat yang telah ditentukan. 4.
Check verticality tiang setiap kedalaman 50 cm sd kedalaman 2 meter.
verticality tiang, posisi vertical tiang. 5.
Proses awal dari pemasangan tiang dengan sistem tekan, posisikan alat HSPD unit pada koordinat yang ditentukan, cek keadaan HSPD unit dalam keadaan
rata, dengan bantuan “alat nivo” yang terdapat dalam ruangan operator dibantu dengan alat waterpass yang diletakkan diposisi chasis panjang Long-Boat.
6. Selanjutnya setelah kondisi HSPD unit tepat pada posisinya, tiang yang telah
diberi marking skala panjang tiap tiang 500 mm dimasukkan kedalam alat
Universitas Sumatera Utara
27 penjepit clamping-box, kemudian posisikan tiang tepat pada koordinat yang
telah ditentukan, control posisi tiang pada arah tegak dengan bantuan waterpass. Setelah semuanya terpenuhi selanjutnya dilakukan penjepitan tiang dengan
tekanan maksimum + 20 Mpa dibaca pada manometer di kabin operator. 7.
Setelah penjepitan pada uraian nomor 5 dilakukan, kemudian lakukan penekanan tiang dengan menggunakan 2 cylinder jack, sampai mencapai daya dukung yang
diinginkan. Dalam proses pemancangan tiang tersebut harus dicatat pilling record
tekanan yang timbul dengan kedalaman tiang tertanam. Selama proses pemancangan tersebut lakukan pengukuran kembali posisi as tiang terhadap titik
bantu. tiap 2 meter kedalamn tiang tertanam. 8.
Apabila dalam proses pemancangan tiang ternyata tiang tersebut tidak dapat ditekan lagi, sehingga mengakibatkan tiang terdapat sisa tiatas permukaan tanah,
maka tiang tersebut harus dipotong rata tanah untuk memberikan jalan kerja bagi HSPD unit untuk berpindah ketitik yang lain.
9. Setelah proses tersebut dilakukan secara benar, kemudian lakukan pengukuran
ulang posisi tiang, sehingga apabila terjadi pergeseran as tiang terpasang dari rencana dapat segera diketahui, yang selanjutnya akan di buatkan keputusan
cara-cara perbaikan dari pergeseran.
2.8. Kapasitas Daya Dukung 2.8.1. Kapasitas daya dukung tiang dari data sondir
Kategori