TUGAS BESAR PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Alat Tiang Pancang

Disusun oleh:

Hafiz Ibnu Tufal

1112020033

3 Sipil 1 Pagi

Jurusan Teknik Sipil

Politeknik Negeri Jakarta

2015

I. PENDAHULUAN

Pesatnya perkembangan proyek konstruksi di Indonesia berbanding lurus dengan alat-alat yang

diciptakan dan dikembangkan untuk membantu dan mempermudah aktivitas dalam pengerjaan

proyek konstruksi tersebut. Alat tidak lagi sepenuhnya menggunakan tenaga manusia tetapi

manusia hanya menjadi bagian untuk proses pengoperasian alat tersebut. Di kota-kota besar di

Indonesia, bangunan tinggi adalah salah satu jenis konstruksi yang selalu menjadi kebutuhan tiap

tahun. Terbatasnya lahan di kota-kota besar menjadi alasan utama dalam pembangunan konstruksi

bangunan tinggi. Sehingga dibutuhkan teknologi khusus agar dapat memudahkan pelaksaan

pembangunan tersebut.

Jika berbicara mengenai bangunan tinggi, maka hal tersebut tidak lepas dari pondasi tiang

pancang. Pondasi tiang pancang adalah bagian dari suatu konstruksi yang dibuat dari kayu, baja,

atau beton yang dipakai untuk meneruskan beban – beban dari struktur bangunan atas kelapisan

tanah pendukung dibawahnya pada kedalaman tertentu. Secara umum pemakaian pondasi tiang

pancang dipergunakan apabila tanah dasar dibawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya

dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban diatasnya, dan juga bila letak tanah

keras yang memiliki daya dukung yang cukup untuk memikul berat dari beban bangunan diatasnya

terletak pada posisi yang sangat dalam.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada

dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk

memikul berat bangunan beban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah

yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang

bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles,

1991).

Untuk memasukkan tiang pancang ke dalam tanah,ada dua cara yang dapat dilakukan yaitu

dengan cara tekan (jack in pile) dan dengan cara pukul (hammer). Karena banyaknya cara untuk

memasukkan tiang ke dalam tanah, maka penulis hanya akan membahas berbagai metode

pemancangan, tipe tipe alat pancang, metode kerja, dan analisa produktivitasnya.

II. METODE – METODE PEMANCANGAN

2.1 Metode Jack in Pile

Metode Jack-In Pile adalah metode pemancangan dengan menggunakan Mesin

Pancang Hydraulic dimana proses pemancang tiang pancang dengan memberikan tekanan

beban secara statis {beban tetap, baik besarnya (intensitasnya), titik bekerjanya dan arah garis

kerjanya} pada tiang pancang, penekanan/pemancangan tiang akan berhenti bila tiang telah

mencapai tanah keras 3nergy (3ner sesuai data sondir report dan 3ner juga kurang atau lebih

dalam dari kedalaman sondir).

Metode Jack In Pile memiliki beberapa Kelebihan 3nergy3ing Metoda Hammer antara lain:

1. Menghasilkan Daya dukung Gesek tanah yang lebih baik karena metoda hydraulic jack-

in (metoda penetrasi tekan statis) sehingga tanah yang tadinya mendorong kesamping

akibat penetrasi tiang, dalam beberapa jam tanah yang terdorong akan kembali menjepit

tiang dan memberikan daya dukung tambahan (friksi tanah terhadap tiang akan semakin

besar)

2. Tidak menghasilkan suara bising seperti pada hammer (umumnya menggunakan Silent

Genset sebagai main power untuk aktifitas mesin hydraulic jack in) sehingga tidak

menghasilkan polusi asap yang cukup berarti

3. Output pekerjaan/ produktifitas kerjanya lebih baik daripada hammer (untuk pekerjaan

pemancangan dimana penetrasi max adalah rata tanah , minimum 300m’ / hari ~ 10jam

kerja/hari)

4. Tidak menimbulkan getaran disekeliling sehingga aman buat bangunan di dekatnya

(Minim Retak Struktural pada bangunan tetangga).

5. Tidak diperlukan loading test beban aksial, karena mesin hydraulic jack-in dilengkapi

dengan pressure gauge (MPA) sehingga beban aksial 3nergy dapat diketahui dari

pembacaan nilai MPA pada pressure Gauge diinstrument mesin.

Kekurangan Metoda Hydraulic Jack In adalah :

1. Tidak maksimal pengerjaannya jika terjadi hujan karena bila tiang diperlukan

welding/pengelasan sambungan maka proses penyambungan tiang pancang.butuh waktu

lama

2. Jika menggunakan Mesin Hydraulic Jack In Robot lambat untuk berpindah dari satu titik

ke titik pemancangan yang lain, sedangkan jika menggunakan Mesin Hydraulic Jack In

dengan roda Crawler : cepat untuk berpindah dari satu titik ke titik pemancangan yang

lain, akan tetapi tidak terlalu baik dalam pressure pemancangan dan kurang siku

(tergantung permukaan tanah yang menjadi landasan)

Gambar 2.1 Mesin Hydraulic Jack In dengan roda Crawler

3. Pada saat mobilisasi mesin kelokasi proyek mesin Hydraulic jack-in sangat tergantung

terhadap ketersediaan Tronton dan crane service (Mobile Crane). Sedangkan dalam proses

pemancangan bila mesin tidak dilengkapi dengan crane maka harus disediakan juga

diproyek crane service (Mobile Crane) dimana fungsi dari crane disini adalah sebagai alat

untuk mengangkat tiang pancang dimasukkan ke dalam penjepit hydraulic jack dan

pemancangan pun dapat diilakukan.

Gambar 2.2 Mesin Hydraulic Jack In dengan Crane

Gambar 2.3 Bagian – bagian Hydraulic Static Pile Driver

2.2 Metode Hammer

Proses pemancang tiang pancang dengan menggunakan metode hammer yaitu dengan

memberikan tekanan beban secara Dinamik pada bagian ujung tiang dengan cara

menjatuhkan beban ke tiang pancang seperti dipukul secara berulang ulang hingga penetrasi

tiang pancang sudah maksimum.

Ada beberapa jenis alat pancang untuk pelaksanaan metode hammer, diantaranya yaitu :

1. Drop hammer

2. Diesel hammer (pemancang diesel)

3. Steam Hammer

4. Hydraulic hammer (pemancang hidrolis)

5. Vibratory pile drive (pemancang dengan getaran)

2.2.1 Drop Hammer

Drop hammer merupakan palu yang berat yang diletakkan diatas ketinggian

tertentu di atas tiang. Palu tersebut kemudian dilepaskan dan jatuh mengenai bagian

atas tiang. Untuk menghindari tiang menjadi rusak akibat tumbukan ini, pada kepala

tiang dipasangkan semacam topi atau cap sebagai penahan energy atau shock absorber:

Biasanya cap dibuat dari kayu.

Palu dijatuhkan sepanjang alurnya. Pada bagian atas palu terdapat kabel yang

berfungsi untuk menahan supaya palu tidak jatuh lebih jauh. Ukuran umum palu

berkisar anatara 250 sampai 1500 kg. Tinggi jatuh palu berkisar antara 1,5 sampai 7

meter yang tergantung dari jenis bahan dasar pondasi. Jika diperlukan energy yang

besar untuk memancang tiang pondasi maka sebaiknya menggunakan palu yang berat

dengan tinggi jatuh yang kecil daripada palu yang lebih ringan dengan tinggi jatuh yang

besar.

Pemancangan tiang biasanya dilakukan secara perlahan. Jumlah jatuhnya palu

per menit (blow per minute) dibatasi pada empat sampaielapan kali. Jika jumlah tiang

yang akan dipancang tidak banyak maka jenis alat pancang ini efisien untuk digunkan.

Beberapa keuntungan penggunaan Drop Hammer :

1. Investasi lebih murah.

2. Mudah dalam pengoperasiannya.

3. Tersedia dengan berbagai variasi 6nergy pukulan dan berbagai variasi tinggi jatuh

Beberapa kerugian penggunaan Drop Hammer :

1. Bekerja lambat.

2. Berbahaya jika Hammer diangkat terlalu tinggi, karena dapat merusak tiang.

3. Berbahaya pada bangunan disekitar proyek, karena getaran akibat pemancangan

cukup besar.

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

Gambar 2.4 Drop Hammer

2.2.2 Diesel Hammer

Pemancangan pondasi dengan diesel hammer adalah pemancangan dengan Ram yang

bergerak sendiri oleh mesin diesel tanpa memerlukan sumber daya dari luar, seperti

boiler atau kompresor udara. Hammer ini sederhana dan mudah bergerak dari satu

lokasi ke lokasi yang lain. Sebuah Diesel Hammer unit lengkap 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, karena

menggunakan minyak solar sebagai sumber energi.

5. Berat diesel hammer lebih ringan.

6. Perawatan dan service bisa lebih cepat dan mudah.

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.

Gambar 2.5 Bagian – Bagian Diesel Hammer

2.2.3 Steam Hammer

Steam Hammer adalah sebuah palu atau disebut juga ram. Ram ini dijatuhkan secara

bebas, mengangkatnya dengan uap atau kompresor udara. Gerakan 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.

Pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang dengan ram yang bergerak naik

oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan gerakan turun ram disebabkan

oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram

dikalikan tinggi jatuh

Gambar 2.6 Pemukul Aksi Tunggal ( Single Acting Hammer)

2. DOUBLE ACTING STEAM HAMMER.

Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk mengangkat ram dan

untuk mempercepat gerakan ke bawahnya. Kecepatan pukulan dan energi output

biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal.

Gambar 2.7 Double Acting Steam Hammer

3. DIFERENTIAL ACTING STEAM HAMMER.

2.2.4 Hydraulic Hammer

Hydraulic Hammer tidak jauh berbeda dengan Double Acting Steam Hammer

dan Deferential Hammer. Hammer hidrolis ini beroperasi dengan menggunakan fluida

hidrolik, tidak seperti hammer lain yang menggunakan uap atau kompresor udara

yang masih konvensional.. Salah satu hammer tipe ini dimanfaatkan untuk memancang

fondasi tiang baja H dan fondasi lempengan baja dengan cara dicengkeram, didorong,

dan ditarik. Alat ini baik digunakan jika ada keterbatasan daerah operasi karena tiang

pancang yang dimasukan cukup pendek. Untuk memperpanjang tiang maka dilakukan

penyambungan pada ujung-ujungnya.

Hydraulic pile hammer mempunyai beberapa keuntungan, yaitu tingkat

kebisingan yang relatif lebih rendah, dapat dikontrol tinggi jatuhnya pada tanah

lunak, pemakaiannya tidak terhambat dan dapat dioperasikan secara teratur. Massanya

antara 3 sampai dengan 7 ton, dan tinggi jatuh antara 1 sampai 1,5 meter. Efisiensi

tinggi jatuh tergantung pada pengangkatan hydraulicnya.

Konstruksi pada hydraulic pile hammer berbeda dalam hal tidak adanya piston

bawah. Pengoperasian pada dasarnya sama dengan steam hammer selama gerakan

kebawah, ruang silinder baik di atas maupun di bawah piston terbuka untuk tekanan

penggerak dank arena itu bertekanan sama. Gaya percepatan dalam kasus ini dihasilkan

dari perbedaan luas daerah bagian atas dan bawah piston (perbedaan itu sama dengan

luas penampang badan piston). Hydraulic hammer dapat didesain dengan piston

tunggal karena tekanan penggerak yang sangat tinggi yaitu sangat dapat

menghasilkan suatu gaya efektif pada luas daerah batang piston kecil.

Gambar 2.8 Ilustrasi Hydraulic Hammer

Prinsip Kerja alat Hydraulic Hammer yaitu :

1. Pada gerakan ke atas gaya hydraulic Y yang mendorong piston dan beraksi

terhadap bagian bawah silinder mengangkat pembentur tersebut.

2. Sedangkan gerakan ke bawah, gaya hydraulic Y diimbangi oleh gaya Z

yang sama besarnya.

3. Gaya hydraulic A pada daerah yang tersisa adalah gaya neto yang

mendorong hammer ke bawah, daerah dimana A bekerja sama dengan luas

penampang patang piston.

Gambar 2.9 Gaya Hidrolis

Ket :

Y = Gaya hydraulic yang mendorong hammer

Z = Gaya hydraulic yang mengimbangi Y untuk turun atau naik

A = Gaya neto sehingga hammer dapat turun

2.2.5 Vibratory Pile Drive

Pemancangan pondasi dengan vibratory pile drive sangat effektif, yaitu karena

kecepatan produktivitasnya yang tinggi dan juga 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 antara tanah dan pondasi. Kombinasi berat dari pondasi dan perlengkapan

pemancangan yang ditempatkan di atas pondasi akan mempercepat pemancangannya.

Pada pengoperasian dengan menggunakan alat ini biasanya lead atau pengatur letak

tiang tidak digunakan dengan demikian maka biasanya alat ini dipasangkan pada crane

dengan ukuran yang kecil. Tenaga yang diperlukan ntuk penggetaran alat dihasilkan

dari tenaga listrik atau tenaga hidrolis.

Efektifitas penggunaan alat ini tergantung pada beberapa factor yaitu amplitude,

momen eksentrisitas, frekuensi, berat bagian bergetar, dan berat lain yang tidak

bergetar. Amplitude adalah gerakan vertical alat pada saat bergetar yang dihitung adalh

millimeter. Dengan diketahuinya momen eksentrisitas maka ukuran alat dapat

diketahui. Nilai momen eksentrisitas merupakan hasil perkalian dari berat eksentris

dikalikan dengan jarak antara pusat rotasi dengan titik pusat gravitasi eksentris.

Frekuensi merupakan banyaknya gerakan vertical alat per menit. Karena pengaruh jenis

tanah, frekuensi alat pada tanah lebih kecil daripada jika alat digunakan pada tanah

berpasir. Yang dimaksud dengan bagian alat yang tidak ikut bergetar adalah motor

penggerak dan mekanisme suspense.

Gambar 2.10 Vibratory Pile Drive

III. METODE PELAKSANAAN PEMACANGAN

3.1 Metode Pemancangan Jack In Pile

Metoda Pelaksanaan Pemancangan dengan Hydraulic Jack In:

1. Perkerjaan persiapan.

a. Kontraktor pemancangan harus menerima beberapa dokementasi pendukung pekerjaan dari

pemberi kerja antara lain : Sondir Report dan atau Data Bor Log, Lay out drawing titik

pancang dan working load rencana untuk kemudian diketahui berapa tiang ukuran yang

akan dipakai.

b. Kontraktor pemancangan memberikan proposal kerja berupa penawaran (quotation), time

schedule produksi tiang dan pelaksanaan, bila diperoleh kesepakatan maka akan

ditindaklanjuti dengan survey lokasi; dimana harus dipastikan akses kelokasi cukup baik

dan tanah dilokasi harus merupakan tanah padat untuk menghindari tronton dan crain

service ambles ketika mobilisasi kelokasi.

Gambar 3.1 Lokasi belum siap

Gambar 3.2 Alat berat ambles

2. Mobilisasi Alat

Gambar 3.3 Mobilisasi Alat

Gambar 3.4 Pemasangan Alat

Gambar 3.5 Alat sudah terpasang dengan baik

3. Pemancangan

a. Supply/kedatangan tiang pancang keproyek dipersiapan sedemikian mungkin sesuai

dengan kebutuhan harian pemancangan

Gambar 3.6 Mobilisasi tiang pancang

b. Angkat tiang pancang menggunakan crane dan kemudian dimasukkan ke dalam grip(jepit)

pada mesin hydraulic jack-in. Tiang ditekan secara statis ke dalam tanah. Apabila menekan

tiang pancang menggunakan Grip Ujung dengan kapasitas maksimum = +/-50% dari

kemampuan mesin. Sedangkan bila menggunakan Grip Tengah maka Kapasitas Tekan

adalah 100% dari kemampuan mesin. Ketika tiang pancang ditekan ke dalam tanah dapat

dibaca nilai MPA pada Pressure Gauge yg menunjukkan kekuatan daya dukung tanah.

Gambar 3.7 Menekan dengan Grip Ujung

Gambar 3.8 Pemancangan dengan Grip Tengah

Gambar 3.9 Tampak samping pemancangan

c. Apabila tiang pancang tinggal 2 meter dr permukaan tanah dan belum mencapai MPA yang

diinginkan maka tiang disambung dgn tiang pancang berikutnya. Proses penyambungannya

dengan pengelasan (welding), dimana pada masing ujung tiang pancang terdapat plat baja

yg gunanya untuk media penyambungan.

Gambar 3.10 Pemasukan tiang pancang sambungan

Gambar 3.11 Penyambungan tiang pancang

Gambar 3.12 Penyambungan tiang tampak samping

d. Apabila tiang pancang yang kedua tinggal 2 meter dari muka tanah dan kedalaman

pemancangan sudah 18nergy mendekati kedalaman sondir dan MPA bacaan pada pressure

gauge sudah 18nergy mendekati MPA yang diinginkan, maka untuk tiang berikutnya

dimasukkan alat bantu yg berupa baja solid yg bentuknya sama dgn tiang pancang (tiang

doly) agar diharapkan tiang dapat terdorong rata tanah ataupun didorong lebih jauh lagi

masuk kedalam tanah (jika nantinya hendak digali untuk pembangunan basement).

e. Apabila Mesin pancang telah mencapai MPA yang diinginkan, dapat ditandai dengan

bacaan pada pressure gauge dan apabila dorongan mesin sudah melewati kemampuan

mesin maka mesin akan terangkat sebagian ini pertanda bahwa pemancangan sudah

mencapai tanah keras maka proses pemancangan sudah selesai.

3.2 Metode Pemancangan menggunakan Hammer

Hal yang harus dipersiapkan :

1. 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 dipakai 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 sisinya 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

pemancang tiang, yang bagian bawahnya disambung pada crane atau plat pemancang

sehingga posisi tiang menjadi benar.

b. Swing Lead.

Jika lead tidak bersambung dengan bagian bawah crane atau plat pemancang maka lead

jenis ini dinamakan swing lead. Penggunaannya memungkinkan pemancangan tiang

dengan jarak relative jauh dari badan alat pemancang. Kelemahan tipe ini hanya pada

sulitnya mengatur tiang untuk vertical.

c. Hydraulic Lead.

Metode ini menggunakan silinder hidrolis sebagai pengaku. Silinder hidrolis tersebut

merupakan penghubung bagian bawah lead dengan pemancang. Dengan system ini

pengaturan posisi tiang dapat dilakukan secara lebih cepat dan akurat, tapi lebih mahal

dibandingkan dengan fixed lead. Dengan produktivitas yang besar, penggunaan system

ini patut dipertimbangkan terlebih jika sering dipakai.

2. Pemilihan alat pemancang tiang.

Terdapat beberapa criteria dalam memilih alat pemancang tiang yang akan digunakan disuatu

proyek. Criteria tersebut adalah sebagai berikut :

1) Jenis material, ukuran, berat dan panjang tiangyang akan dipancang.

2) Kondisi lapangan yang berpengaruh terhadap operasi pemancangan, seperti lokasi yang

terbatas atau pemancangan dibawah air.

3) Hammer yang dipilih harus sesuai dengan daya dukung tiang dan kedalaman

pemancangan.

4) Pilih alat yang paling ekonomis dan kemampuannya sesuai yg dibutuhkan.

5) Jika pakai lead, pilih tipe yang sesuai, ukuran rel untuk hammer, panjang hammer dan

tiang yang akan dipancang.

Langkah-langkah dalam pelaksanaan pemancangan tiang :

1. Penyusunan tiang pancang di lapangan

Pengangkatan dan penyusunan tiang pancang yang disimpan di lapangan harus

memperhatikan titik angkat dan titik tumpu untuk penyimpanan material, sesuai dengan

petunjuk teknis dari produsen tiang pancang.

2. Pemeriksaan material tiang pancang

Pada waktu kedatangan material, harus dipastikan dilampiri mill sheet untuk

pemantauan kesesuaian material yang diterima dengan spesifikasi teknis pekerjaan. Harus

dipastikan kode dan tanggal produksi sesuai dengan mill sheet yang dilampirkan pada surat

pengiriman barang.

Sebelum digunakan, material tiang pancang harus diperiksa kembali :

1) Tidak ada yang retak, cacat dan pecah – jika ada yang retak, cacat atau pecah maka harus

dipisahkan untuk direpair oleh produsen tiang pancang sebelum digunakan

2) Ukuran penampang dan panjang harus sesuai dengan spesifikasi dan penempatannya pada

gambar konstruksi

3) Umur beton harus sudah memadai untuk dipancang – jika masih belum cukup umur maka

dipisahkan dulu dan ditunggu sebelum dipakai

3. Persiapan tiang untuk pemancangan

Tiang pancang harus diberi marking atau tanda dengan cat merah, untuk keperluan pemantauan

pada saat pemancangan dilakukan :

1) Tiap jarak 0,5 m’ dari ujung tiang pancang sampai ke pangkalnya

2) Diberi angka pada tiap meternya dari ujung bawah ke pangkal tiang

3) Untuk tiang sambungan, angka harus melanjutkan angka dari tiang yang disambung

4) Tiang sambungan harus selalu diposisikan di dekat titik pancang yang sedang dikerjakan –

supaya tidak terlalu lama mengambil tiang sambungan jika diperlukan penyambungan

3. Pemantauan pelaksanaan pemancangan

Pada saat pekerjaan pemancangan harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

1) Tiang pancang telah ditempatkan pada titik rencana dan diperiksa vertikalitasnya dari 2

arah (X-Y penampang tiang pancang), toleransi kemiringan mengikuti ketentuan

spesifikasi alat dan spesifikasi teknis – pemeriksaan boleh dilakukan dengan

pendulum/bandul, selama kondisi angin tidak terlalu besar dan tidak mengganggu posisi

bandul (harus bisa diam/stabil)

2) Tiang pancang harus sejajar dengan sumbu hammer dan ladder alat pancang – jika tidak

sejajar, berpotensi tiang akan pecah atau patah – dipantau berkala oleh operator alat

pancang dan helper

3) Counter harus mencatat jumlah pukulan per 0,5 m’ atau per 1 m’

4) Kelurusan/vertikalitas tiang pancang selama pemancangan harus selalu dipantau oleh

helper operator dan jika terjadi pergeseran vertikalitas atau tiang menjadi miring, maka

harus dihentikan dulu pemancangannya :

o Jika masih memungkinkan, tiang pancang diatur supaya vertikal kembali

o Jika sudah tidak memungkinkan penyesuaian tiang pancang, dilakukan penyesuaian

sumbu jatuh hammer supaya sejajar dengan kemiringan sumbu tiang dan jika

kemiringan bertambah semakin parah di luar toleransi, pemancangan dihentikan

5) Selama pelaksanaan pemancangan, tinggi jatuh hammer dipantau tidak boleh lebih dari 2,5

m' kecuali atas persetujuan khusus Konsultan Pengawas -- namun tidak boleh lebih dari 3

m' dalam segala kondisi pelaksanaan

6) Jika diperlukan penyambungan diusahakan tidak melebihi 3 sambungan tiang

7) Jika terdapat lapisan lensa/lapis tipis tanah keras, diusahakan untuk ditembus dengan tidak

mengakibatkan tegangan internal melebihi spesifikasi material

8) Tinggi jatuh hammer harus dipantau pada saat pengambilan final set

o Harus sesuai dengan syarat dari Konsultan Desain (untuk drop hammer)

o Dicatat sesuai dengan ram stroke yang terjadi untuk diesel hammer dan hydraulic

hammer

9) Pengambilan final set harus dilakukan :

o Menggunakan kertas milimeter yang masih baru (tidak boleh berupa fotocopy)

o Dengan pulpen supaya garis yang dihasilkan tidak terlalu tebal dan tidak luntur jika

terkena air dan oli, tidak boleh dengan spidol atau pensil yang memberikan garis yang

tebal sehingga menyulitkan pembacaan garis grafik

o Pulpen harus dialasi acuan yang stabil dan tidak terpengaruh penurunan tiang saat

dipukul

o Arah penarikan pulpen harus sejajar dengan garis milimeter pada kertas

record/milimeter

o Grafik yang diambil harus jelas, tidak terlalu rapat garis rebound-nya dan tidak miring

o Diambil pencatatan final set untuk minimal 10 kali pukulan

o Jika tidak tercapai nilai final set yang ditetapkan, maka pemancangan harus dilanjutkan

dan diambil lagi final setnya pada lembar yang sama, sampai tercapai final set yang

ditetapkan

4. Pemeriksaan terhadap heaving (pengangkatan)

Pile heaving adalah kondisi terangkatnya kembali tiang pancang yang sudah selesai

dipancang, akibat tekanan tanah yang terjadi pada saat pemancangan titik pondasi berikutnya

yang berdekatan, yang radiusnya tergantung dari sifat tanah di lokasi pekerjaan.

Untuk pemancangan tiang dalam kelompok (2 atau lebih), harus diperiksa secara berkala

apakah terjadi pile heaving atau tidak :

1) Untuk kelompok tiang yang terdiri dari 2-4 tiang pancang, tetap harus diperiksa pile

heaving pada pemancangan awal sebagai data awal – jika tidak terjadi pile heaving setelah

5 kelompok tiang pertama diperiksa, maka pemeriksaan berikutnya dapat dilakukan secara

random, namun jika terjadi pile heaving, maka harus diperiksa setiap kelompok tiang

berikutnya

2) Setiap titik pancang yang telah selesai dipancang dalam satu kelompok harus dicatat level

top of pile nya sebelum dilakukan pemancangan berikutnya (level yang dicatat boleh

merupakan pinjaman level setempat dan tidak diikat ke BM, karena surveyor juga harus

melakukan tugas yang lain dan mungkin hanya dapat melakukan pengukuran optik dari

posisi yang tidak memungkinkan memindahkan acuan BM level ke tiang yang diukur)

3) Setiap selesainya pemancangan 2-4 tiang berikutnya dalam satu kelompok tiang, dilakukan

pengukuran ulang level tiang pancang yang telah terpancang sebelumnya dan dipastikan

tidak terjadi pile heaving

4) Jika terjadi pile heaving, maka tiang pancang yang terangkat harus dipukul ulang/redrive

untuk mengembalikan level top of pile ke posisi semula atau sedikit lebih rendah dari level

awal – untuk pekerjaan re-drive harus dicatat pada piling record yang ada dan tidak perlu

dilakukan pengambilan grafik final set lagi

5) Proses pengukuran dan pengecekan harus dilakukan terus sampai seluruh tiang pancang

dalam satu kelompok tiang selesai dipancang

Penetapan nilai pengangkatan (heaving) yang disyaratkan untuk dilakukan re-drive

harus mengikuti ketentuan spesifikasi teknis atau persetujuan Konsultan Pengawas

direkomendasikan nilai 5 mm untuk end-bearing pile dan 3 cm untuk friction pile

Untuk menghindari atau mengurangi resiko pile heaving dapat dilakukan langkah sebagai

berikut :

1) Jarak bersih antar tiang pancang tidak kurang dari 2 diameter atau diagonal penampang

tiang – ditentukan oleh konsultan desain, jika terjadi pile heaving dalam 5 kelompok tiang

berturut-turut, maka diinformasikan kepada PM untuk diputuskan apakah akan diubah

jarak antar tiang pancang atau tidak

2) Jika terdapat kelompok tiang pancang, pemancangan dimulai dari posisi terdalam lalu

melingkar keluar

5. Penghentian pekerjaan pemancangan

Penghentian pemancangan dilakukan jika salah satu kondisi berikut terjadi atau tercapai :

1) Final set sudah dicapai (end-bearing pile) atau kedalaman pemancangan yang disyaratkan

sudah dicapai (friction pile)

2) Sudah mencapai maksimal 2.000 pukulan hammer/palu pancang

3) Telah mencapai batas kelangsingan tiang pancang sesuai spesifikasi material atau

ketentuan Konsultan : harus dilakukan penambahan titik pondasi tiang jika diperlukan

4) Terjadi kerusakan pada tiang (pecah, retak, patah, dsb) : harus dilakukan penambahan titik

pondasi tiang

5) Terjadi kemiringan di luar toleransi : harus dilakukan penambahan titik pondasi tiang

6. Pencatatan data pelaksanaan

Pencatatan data pelaksanaan yang harus dilakukan, minimal meliputi :

1) Data jenis dan spesifikasi alat pancang yang dipakai

2) Data jenis, ukuran dan kapasitas material tiang pancang yang dipakai

3) Data pelaksanaan (Pile Driving Record dan Grafik Final Set)

4) Data panjang tertanam termasuk konfigurasi sambungan tiang dan tanggal pemancangan,

yang ditabelkan sesuai dengan penomoran titik pancang pada gambar konstruksi

5) Data pergeseran titik pancang yang diplotkan pada gambar dan ditabelkan, sesuai

penomoran titik pancang

6) Data titik pancang yang berubah vertikalitas tiang pancangnya selama pemancangan,

dicatat dan ditabelkan sesuai nomor titik pancang pada gambar konstruksi

7) Tabel nilai kapasitas ultimate dan ijin tiap titik pancang sesuai nomor pada gambar

konstruksi, dengan menggunakan rumus dinamik yang telah diverifikasi dengan pengujian

PDA Test atau Static Loading Test

IV. ANALISIS PRODUKTIVITAS DAN BIAYA

1. Analisis Produktivitas Hammer

Guna menghitung produksi pemancangan, yang perlu diperhatikan adalah waktu pancang

tiang yang sesuai dengan kebutuhan struktur. Sebab biaya pemancangan, sama dengan peralatan

lain dihitung berdasarkan biaya pemilikan dan opperasi perjam. Secara sederhana waktu

pemancangan dapat dihitung dengan cara:

t = Le

Sx Vb x fo

Ket :

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).

ENERGI HAMMER.

Banyak rumus yang dapat dipakai untuk menentukan besarnya energi yang di hasilkan

oleh hammer pada setiap pukulannya. Energi yang timbul pada gerakan hammer adalah

merupakan energi potensial yang dapat dihitung dengan rumus

Ket :

Ep = energi potensial

g = gravitasi (m/det2).

h = tinggi jatuh (m).

m = masa benda (kg).

Ep = m x g x h.

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 26

Karena peralatan pancang terdiri dari berbagai model dan ukuran, rumus diatas 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 :

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

Keterangan :

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

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

Nilia e ditentukan sebagai berikut :

1,00 untuk drop hammer yang dijatuhkan cepat

0,50 – 0,75 untuk drop hammer yang diangkat derek & kabel

0,75 – 0,90 untuk single acting steam hammer

0,65 – 0,90 untuk double acting steam hammer

0,75 – 0,85 untuk differential acting steam hammer

0,90 – 1,00 untuk diesel hammer

o Double Acting Steam Hammer, Differential Acting Hammer :

Keterangan :

E’ = energi teoritis yang ada pada table spesifikasi peralatan

E = e x W x h

E = e x E'

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 27

ENERGI YANG HILANG

1) Akibat Pukulan (Impact Lose)

2) Akibat Pondasi (Fondation Lose)

3) Energi bersih untuk pemancangan

4) Energi yang dihasilkan hammer

5) Kehilangan energi

Contoh Perhitungan :

Proyek jembatan dengan konstruksi abthment (pondasi menggunakan tiang pancang), dengan dimensi

tiang pancang dia. 400 mm dan panjang 6 meter, bahan beton pracetak, dan berat 3,6 ton. Daya

dukung pondasi 45 ton (angka keamanan = 3). Direncanakan menggunakan alat pemancang

hydraulic pile hammer NH-70 tipe single action hammer dengan tinggi jatuh hammer 1 meter dan ram

stroke 206,6 cm. Jumlah tiang pancang yaitu sebanyak 80 buah

Berat jenis beton = 150 lb/cuft

Ditanyakan :

a. Kontrol tipe hammer yang digunakan dan apabila tidak kuat maka rencanakan dengan tipe lain ?

b. Waktu yang dibutuhkan dalam pekerjaan pemancangan apabila waktu setting alat untuk

menempatkan tiang pancang 8 menit ?

c. Biaya untuk pekerjaan pemancangan bila BP&O 2.800.000/jam ?

JAWAB :

Diketahui :

Pancang hydraulic pile hammer NH-70 tipe single action hammer

w : 22.046,23 lb / 10 ton, Vb : 60 permenit, h : 39.37 inch

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 28

Berat pondasi =

22

7 𝑥 7.8752

144 x 150 x 19,69 = 3.997,61 lb

Berat cap dan head pondasi = 775 lb

–––———

Jumlah Berat (P) = 4.772,61 lb

Panjang pondasi efektif = 2/3 x 6 m = 4 m

Energi yang timbul

e = 0,9 (single action hammer)

E = e x w x h

= 0,9 x 22.046,23 x 39,37

= 781.164.07 lb in

Energi yang hilang

K = 0.3 ( SAH dan menggunakan kayu sebagai landasan pada beton pracetak)

IL = e . w . h . P . 1−𝑘2

𝑤+𝑝

= 0.9 . 22.046,23 . 39,37 . 4.772,61 . 1−0,32

22.046,23 +4.772,61

= 126.502,65 lb in

U = 45 ton x 3 x 2000 = 270000 lb

P1 = U / A1

= 297000 / 194,91 = 1523,78 psi

C1 = 0.3 in (dari tabel)

P2 = U / A2

= 297000 / 194,91 = 1523,78 psi

C2 = 0.008 . L (dari tabel)

= 0.008 . (4 x 0,305) = 0.009 in

P3 = U / A2

= 297000 / 194,91 = 2631.8 psi

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 29

C3 = 0.2 in

CL = 𝑈 𝑥𝐶1

2 =

297000 𝑥0,3

2 = 44550 lb in

PL = 𝑈 𝑥𝐶2

2 =

297000 𝑥0,009

2 = 1336.5 lb in

SL = 𝑈 𝑥𝐶3

2 =

297000 𝑥0,2

2 = 2970 lb in

Jadi Energi Bersih :

Us = IL – CL – PL - SL

= 126.502,65 – 44550 – 1336.5 – 2970

= 77.646,15 lb in (maka tipe hammer yang digunakan cocok)

Maka, S = Us / U

= 77.646,15 / 297.000

= 0.261 in = 0.261 . 0.0254 = 0.0066 m

Produktivitas

T = 𝐿𝑒

𝑆 𝑥 𝑉𝑏 𝑥 𝐹𝑜 =

4

0,0066 𝑥 60 𝑥 0.9 = 11.22 menit

Waktu Pemancangan

Jumlah tiang pancang = 80 buah

Waktu untuk 1 tiang pancang = 8 + 11.22 = 9.22 menit

Maka waktu untuk keseluruhan tiang pancang = 80 x 9.22 = 737,6 menit = 12,29 jam

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 30

Biaya Pelaksanaan

BP&O = Rp. 2.800.000/jam

Biaya Pelaksanaan = 12,29 x Rp. 2.800.000

= Rp. 34.412.000

2. Perhitungan Produktifitas Hydraulic Static Pile Drive

Alat yang digunakan yaitu HSPD ZYJ 120 Ton dengan spesifikasi sebagai berikut :

No. Description Unit Value

1 Maximum Pilling Preasure Ton 120.00

2 Maximum Pilling Speed M/Min 9.40

3 Piling Stroke Meter 2.00

4 Longitudinal Pace Meter 2.00 - 2.40

5 Transverse Pace Meter 0.55

6 Rise stroke M 1.10

7 One Angle Range Degree 14.00

8

Maximum Oil Preasure of Piling

System

Mpa

19.20

9 Max Lift Weight Ton 5.00

10 Max Length of Pile Hositing M 9.00

11 Power Capacity Kw 59.00

12 Total Weight Machine Ton 54.00

13 Max Side Piling Preasure Ton 60.00

14 Minimum Slide Piling Space Meter 0.80

Type of Pile Dimensions

15 Spun Pile

Diam. 300

16.1 Square Pile

20 x 20

16.2 Square Pile

25 x 25

16.3 Square Pile

30 x 30

17 Dimension of Long Feet (M x M) 8 x 0.8

18 Ground Preasure of Long Feet T/M2 9.4

19 Dimension of Short Feet (M x M) 2.40 x 2.80

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 31

20 Ground Preasure of Short Feet T/M2 8.8

21 Dimensions of Transportation (M x M x M) 9.0 x 3.0 x 3.0

22 Minimum Working Area (M x M) 5.2 x 9.0

Keterangan :

Untuk panjang tiang lebih dari 9 meter, maka menggunakan service crane sehingga dapat

mencapai panjang/ ketinggian maksimal 17 m untuk tiang dengan ukuran 30 x 30 cm

No.

Description

Berat ( Ton )

Unit Berat Total

1. Unit Machine 1 18.10 18.10

2. Pressing Cylinder + Beam 2 0.91 1.82

3. Longitudinal Shift Mechanism 2 5.60 11.20

4. Transverse Shift Mechanism 2 6.05 12.10

5. Pile Clamping Box 1 3.06 3.06

6. Elevating Mechanism 4 1.15 4.60

7. Counter Weight Beam 2 0.86 1.72

8. Counter Weight A 16 3.00 48.00

9. Counter Weight B 14 2.30 32.20

10. Side Pile Beam 2 0.66 1.32

Total Weight 134.12

Formula perhitungan tekanan alat pancang 120 Ton

F = P x A = P x π r2

Keterangan :

F = Tekanan tiang pancang 1 silinder (N)

P = Tekanan oli (Pa)

A = Luas 1 silinder (m2)

1 MPa = 1 x 106 Pa

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 32

Contoh Perhitungan :

Nilai tekan oli = 10 MPa

Menggunakan dua silinder 160 mm (mesin ZYJ 100 ), r = 0.18

2 = 0.09M

F = P x A = P x Π r2 x 2

= 10 x 106 Pa (22

7 x (0.09)2 ) x 2

= 508680 N

Konversi Berat

508680 N = 508680 N

9,8 𝑁/𝑘𝑔 = 51.906 Kg = 51,906 Ton

Hafiz Ibnu Tufal - 1112020033 33

DAFTAR PUSTAKA

http://indopile.blogspot.com/2012/11/perbedaan-pancang-dengan-metoda-hammer.html diakses pada

tanggal 27 Mei 2015

http://rizaldyberbagidata.blogspot.com/2012/06/pondasi-tiang-pancang-pile-foundation.html diakses

pada tanggal 28 Mei 2015