PONDASI TIANG PANCANG
A.
Pengertian
Pondasi tiang pancang adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan
menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman
tertentu. Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah
yang lebih dalam (tanah keras). Bahan utama tiang pancang adalah kayu, baja, beton dan
komposit. Tiang pancang dipasang dengan cara dipukul, dibor atau didongkrak ke dalam
tanah dan dihubungkan dengan pile cap. Tergantung juga pada tipe tanah dan karakteristik
penyebaran beban, tiang pancang diklasifikasikan berbeda-beda.
Pondasi tiang pancang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban
bertahun-tahun. Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving
yang menyerupai mekanisme pile driving saat ini. Tiang baja sudah digunakan sejak tahun
1800 dan tiang beton sejak tahun 1900. Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan
akan rumah dan konstruksi memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang
mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan
peningkatan sistem pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik baru untuk instalansi tiang
pancang bermunculan.
B.
C.
Fungsi tiang pancang
 Untuk mengangkat beban konstruksi di atas tanah. Dalam hal ini, beban vertikal dan
beban lateral juga mungkin terlibat.
 Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi
perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik
keluar kemudian.
 Mengontrol penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi
atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.
 Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo
getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.
 Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan, khususnya jika erosi.
 Dalam konstruksi lepas pantai, untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air
melalui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut.
Kapan sebaiknya menggunakan tiang pancang?
Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai
kapasitas daya pikul yang memadai. Jika hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah
dangkal tidak stabil dan kurang keras, dan apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak
dapat diterima pondasi tiang pancang, maka dapat menjadi bahan pertimbangan untuk
menggunakan tiang pancang. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indikator bahwa
pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain, dibandingkan
dengan biaya perbaikan tanah.
Dalam kasus konstruksi berat, jika kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan
memuaskan, maka konstruksi seharusnya di bangun di atas pondasi tiang. Tiang pancang juga
digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang
merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jembatan atau dermaga.
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
lebih dari 8 meter (Bowles, 1991).
D.
Keuntungan menggunakan tiang pancang
1. Pengerjaannya relatif cepat dan pelaksanaannya juga relatif lebih mudah.
2. Biaya yang dikeluarkan lebih murah daripada tipe pondasi dalam yang lain (borepile).
3. Kualitas tiang pancang terjamin. Tiang pancang yang digunakan merupakan hasil pabrikasi,
sehingga kualitas bahan yang digunakan dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan serta
kualitasnya seragam.
4. Kontrol kualitas atau kondisi fisik tiang pancang dapat dilakukan sebelum tiang pancang
digunakan.
5. Dapat langsung diketahui daya dukung tiang pancangnya.
E.
Jenis-jenis tiang pancang
1. Single
2. Group
TIANG PANCANG SINGLE
F.
Klasifikasi tiang pancang:
1. Berdasarkan bahan
1.1 Kayu
Tiang pancang dengan material kayu dapat digunakan sebagai tiang pancang pada
suatu dermaga. Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya
telah dipotong dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet. Kadang-kadang,
ujungnya yang besar digunakan untuk maksud-maksud khusus, seperti dalam tanah
yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poros.
Kadang kala ujung runcingnya juga 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 daripada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi untuk
seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu ini biasanya tidak diijinkan untuk
menahan muatan lebih besar dari 25 sampai 30 ton pada 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
memperoleh balok/tiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup
besar untuk digunakan sebagai tiang pancang.
Persyaratan dari tiang pancang kayu tersebut adalah, bahan kayu yang dipergunakan
harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu berlian. Awalnya,
tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum dipancang untuk
memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan
toleransi yang diijinkan. Semua kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang
memerlukan pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 – 86
dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan. Jika instalasi semacam ini tidak
tersedia, pengawetan dengan tangki terbuka secara panas dan dingin pun harus
digunakan. Beberapa kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada
umumnya, kebutuhan untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan
beratnya kondisi pelayanan.
Kepala Tiang Pancang
Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang pancang
harus dipikirkan. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan memangkas kepala tiang
pancang sampai penampang melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap
panjangnya dan memasang cincin baja atau besi yang kuat atau dengan metode
lainnya yang lebih efektif. Setelah pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong
tegak lurus terhadap panjangnya sampai bagian kayu yang keras dan diberi bahan
pengawet sebelum pile cap dipasang.
Jika tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur permanen dan akan
dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka perhatian khusus harus diberikan
untuk memastikan bahwa tiang pancang tersebut telah dipotong pada atau di bawah
permukaan air tanah yang diperkirakan paling rendah. Jika digunakan pile cap dari
beton, kepala tiang pancang harus tertanam dalam pile cap dengan kedalaman yang
cukup sehingga dapat memindahkan gaya dengan baik. Tebal beton di sekeliling tiang
pancang paling sedikit 15 cm dan harus diberi baja tulangan untuk mencegah
terjadinya keretakan.
Sepatu Tiang Pancang
Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk melindungi ujung
tiang selama pemancangan, kecuali jika seluruh pemancangan dilakukan pada tanah
yang lunak. Sepatu harus benar-benar konsentris (pusat sepatu sama dengan
pusat tiang pancang) dan dipasang dengan kuat pada ujung tiang. Bidang kontak
antara sepatu dan kayu harus cukup untuk menghindari tekanan yang berlebihan
selama pemancangan.
Pemancangan
Pemancangan berat yang dapat merusak kepala tiang pancang, memecah ujung dan
menyebabkan retak tiang pancang harus dihindari dengan membatasi tinggi jatuh palu
dan jumlah penumbukan pada tiang pancang. Umumnya, berat palu harus sama
dengan beratnya tiang untuk memudahkan pemancangan. Perhatian khusus harus
diberikan selama pemancangan untuk memastikan bahwa kepala tiang pancang harus
selalu berada sesumbu dengan palu dan tegak lurus terhadap panjang tiang pancang
dan bahwa tiang pancang dalam posisi yang relatif pada tempatnya.
Penyambungan
Bilamana diperlukan untuk menggunakan tiang pancang yang terdiri dari dua batang
atau lebih, permukaan ujung tiang pancang harus dipotong sampai tegak lurus
terhadap panjangnya untuk menjamin bidang kontak seluas seluruh penampang tiang
pancang. Pada tiang pancang yang digergaji, sambungannya harus diperkuat dengan
kayu atau pelat penyambung baja, atau profil baja seperti profil kanal atau profil siku
yang dilas menjadi satu membentuk kotak yang dirancang untuk memberikan
kekuatan yang diperlukan. Tiang pancang bulat harus diperkuat dengan pipa
penyambung.
Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu:
· Tiang pancang dari kayu relatif lebih ringan sehingga mudah dalam pengangkutan.
· Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk pemancangan
tidak menimbulkan kesulitan, seperti misalnya pada tiang pancang beton precast.
· Mudah untuk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah tidak dapat masuk lagi
ke dalam tanah (kepanjangan).
·
Karena tiang kayu ini relatif fleksibel terhadap arah horizontal dibandingkan
dengan tiang pancang selain dari kayu, maka apabila tiang ini menerima beban
horizontal yang tidak tetap, tiang pancang kayu ini akan melentur dan segera
kembali ke posisi setelah beban horizontal tersebut hilang. Hal seperti ini sering
terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu.
Kerugian pemakaian tiang pancang kayu:
· Karena tiang pancang ini harus selalu terletak di bawah muka air tanah yang
terendah agar dapat tahan lama, maka kalau air tanah yang terendah itu letaknya
sangat dalam, hal ini akan menambah biaya untuk penggalian.
· Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relatif kecil di
bandingkan dengan tiang pancang yang dibuat dari baja atau beton terutama pada
daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun.
· Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu, ujung tiang pancang kayu
dapat berbentuk menyerupai sapu atau bisa juga ujung tiang tersebut hancur.
· Apabila tiang kayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan
menyebabkan penyimpangan terhadap arah yang telah ditentukan.
· Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang agresif dan jamur
yang menyebabkan kebusukan.
1.2 Baja
Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa profil baja gilas biasa, tetapi
tiang pancang pipa dan kotak dapat digunakan. Jika tiang pancang pipa atau kotak
digunakan, dan akan diisi dengan beton, mutu beton tersebut minimum harus K250.
Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena terbuat dari baja maka
kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan
pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang pancang
beton. 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 teksur tanah,
panjang tiang yang berada dalam tanah, dan keadaan kelembaban tanah.
a. Pada tanah yang memiliki tekstur tanah yang kasar/kesap, maka karat yang terjadi
karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir mendekati keadaan karat
yang terjadi pada udara terbuka.
b. Pada tanah liat, 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
(coaltar) atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20” (± 60 cm) dari muka air
tanah terendah. Karat/korosi yang terjadi karena udara (atmosphere corrosion) pada
bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan seperti
pada konstruksi baja biasa.
Perlindungan Terhadap Korosi
Saat korosi pada tiang pancang baja mungkin dapat terjadi, maka panjang atau ruasruasnya yang mungkin terkena korosi harus dilindungi dengan pengecatan
menggunakan lapisan pelindung yang telah disetujui dan/atau digunakan logam yang
lebih tebal bilamana daya korosi dapat diperkirakan dengan akurat dan beralasan.
Umumnya seluruh panjang tiang baja yang terekspos, dan setiap panjang yang
terpasang dalam tanah yang terganggu di atas muka air terendah, harus dilindungi
dari korosi.
Kepala Tiang Pancang
Sebelum pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong tegak lurus terhadap
panjangnya dan topi pemancang (driving cap) harus dipasang untuk mempertahankan
sumbu tiang pancang segaris dengan sumbu palu. Sebelum pemancangan, pelat topi,
batang baja atau pantek harus ditambatkan pad pur, atau tiang pancang dengan
panjang yang cukup harus ditanamkan ke dalam pur (pile cap).
Perpanjangan Tiang Pancang
Perpanjangan tiang pancang baja harus dilakukan dengan pengelasan. Pengelasan
harus dikerjakan sedemikian rupa hingga kekuatan penampang baja semula dapat
ditingkatkan. Sambungan harus dirancang dan dilaksanakan dengan cara sedemikian
hingga dapat menjaga alinyemen dan posisi yang benar pada ruas-ruas tiang pancang.
Bilamana tiang pancang pipa atau kotak akan diisi dengan beton setelah pemancangan,
sambungan yang dilas harus kedap air.
Sepatu Tiang Pancang
Pada umumnya sepatu tiang pancang tidak diperlukan pada profil H atau profil baja
gilas lainnya. Namun bilamana tiang pancang akan dipancang di tanah keras, maka
ujungnya dapat diperkuat dengan menggunakan pelat baja tuang atau dengan
mengelaskan pelat atau siku baja untuk menambah ketebalan baja. Tiang pancang
pipa atau kotak dapat juga dipancang tanpa sepatu, tetapi bilamana ujung dasarnya
tertutup diperlukan, maka penutup ini dapat dikerjakan dengan cara mengelaskan
pelat datar, atau sepatu yang telah dibentuk dari besi tuang, baja tuang atau baja
fabrikasi.
Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja:
·
Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya.
·
Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi.
·
Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.
Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja:
·
Tiang pancang ini mudah mengalami korosi.
·
Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar.
1.3 Beton
1.3.1 Precast Reinforced Concrete Pile
Precast reinforced concrete pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang
dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat
lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton kecil dan praktis
dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri dari beton adalah besar,
maka tiang pancang beton ini haruslah diberi penulangan-penulangan yang
cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu
pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri adalah besar, biasanya
pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa
kesulitan untuk transport.
Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton untuk setiap tiang),
hal ini tergantung dari dimensinya. Dalam perencanaan tiang pancang beton
precast ini panjang dari pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau
ternyata panjang dari pada tiang ini kurang terpaksa harus dilakukan
penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu. Penampang
reinforced concrete pile dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan.
Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:
· Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar,
hal ini tergantung dari mutu beton yang di gunakan.
· Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun
friction pile.
· Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air
tanah seperti tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian
tanah yang banyak untuk poernya.
·
Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan terhadap
pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya
cukup tebal untuk melindungi tulangannya.
Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:
· Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu
Precast reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.
· Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti
memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini
dapat dipergunakan.
· Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit
dan memerlukan waktu yang lama.
· Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini
tergantung dari pada alat pancang ( pile driving ) yang tersedia maka untuk
melakukan panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung
khusus.
1.3.2 Precast Prestressed Concrete Pile
Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang
yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya.
Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:
· Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.
· Tiang pancang tahan terhadap karat.
· Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.
Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:
· Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.
· Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.
· Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.
1.3.3 Cast in Place Pile
Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat dengan
jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor
tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pada
Cast in Place ini dapat dilaksanakan dua cara:
1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi
dengan beton dan ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.
2. Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi
dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
Keuntungan pemakaian Cast in Place:
· Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.
· Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.
· Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.
Kerugian pemakaian Cast in Place:
· Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor
akibat tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut.
· Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.
· Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tidak dapat dikontrol.
1.4 Komposit
Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang
berbeda yang bekerja bersama-sama. 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.
1. Water Proofed Steel and Wood Pile
Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan
air tanah sedangkan bagian atas adalah beton. Kita telah mengetahui bahwa kayu
akan tahan lama/awet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di
bagian bawah yang mana selalu terletak dibawah air tanah.
Kelemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang pancang ini
menerima gaya horizontal yang permanen. Adapun cara pelaksanaanya secara
singkat sebagai berikut:
a.
Casing dan core (inti) dipancang bersama-sama dalam tanah hingga
mencapai kedalaman yang telah ditentukan untuk meletakan tiang pancang kayu
tersebut dan ini harus terletak dibawah muka air tanah yang terendah.
b.
Kemudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu dimasukan dalam
casing dan terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras.
c.
Secara mencapai lapisan tanah keras pemancangan dihentikan dan core
ditarik keluar dari casing. Kemudian beton dicor kedalam casing sampai penuh
terus dipadatkan dengan menumbukkan core ke dalam casing.
2.
Composite Dropped in – Shell and Wood Pile
Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai
shell yang terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. Secara
singkat pelaksanaanya sebagai berikut:
a.
Casing dan core dipancang bersama-sama sampai mencapai kedalaman
yang telah ditentukan di bawah muka air tanah.
b. Setelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing
dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai
mencapai lapisan tanah keras. Pada pemancangan tiang pancang kayu ini
harus diperhatikan benar-benar agar kepala tiang tidak rusak atau pecah.
c.
Setelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing.
d. Kemudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam
casing. Pada ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar
yang mana tulangan ini dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk
pada ujung atas tiang pancang kayu tersebut.
e. Beton kemudian dicor kedalam shell. Setelah shell cukup penuh dan padat
casing ditarik keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi
beton tadi ditahan dengan cara meletakkan core diujung atas shell.
3.
Composit Ungased – Concrete and Wood Pile.
Dasar pemilihan tiang composit tipe ini adalah:
Ø Lapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan untuk
menggunakan cast in place concrete pile, sedangkan kalau menggunakan precast
concrete pile terlalu panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mahal.
Ø Muka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan tiang
pancang kayu akan memerlukan galian yang cukup dalam agar tiang pancang
kayu tersebut selalu berada dibawah permukaan air tanah terendah.
Adapun prinsip pelaksanaan tiang composite ini adalah sebagai berikut:
a. Casing baja dan core dipancang bersama-sama dalam tanah sehingga sampai
pda kedalaman tertentu (di bawah m.a.t)
b. Core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan casing
terus dipancang sampai kelapisan tanah keras.
c. Setelah sampai pada lapisa tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan
beton sebagian dicor dalam casing. Kemudian core dimasukkan lagi dalam casing.
d.
Beton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak
tertentu sehingga terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola diatas
tiang pancang kayu tersebut.
e. Core ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai
padat setinggi beberapa sentimeter diatas permukaan tanah. Kemudian beton
ditekan dengan core kembali sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari
tanah.
f. Tiang pancang composit telah selesai.
Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The Mac Arthur Concrete
Pile Corp.
4.
Composite Dropped – Shell and Pipe Pile
Dasar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah:
Ø Lapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in place
concrete.
Ø Muka air tanah terendah terlalu dalam kalai digunakan tiang composit yang
bagian bawahnya terbuat dari kayu.
Cara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut:
a. Casing dan core dipasang bersama-sama sehingga casing seluruhnya masuk
dalam tanah. Kemudian core ditarik.
b.
Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan
dalam casing terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras.
c. Setelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas kembali.
d. Kemudian sheel yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing
hingga bertumpu pada penumpu yang terletak diujung atas tiang pipa baja. Bila
diperlukan pembesian maka besi tulngan dimasukkan dalam shell dan kemudian
beton dicor sampai padat.
e. Shell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing
ditarik keluar dari tanah. Lubang disekeliling shell diisi dengan tanah atau pasir.
Variasi lain pada tipe tiang ini dapat pula dipakai tiang pemancang baja H sebagai
ganti dari tiang pipa.
5.
Franki Composite Pile
Prinsip tiang hampir sama dengan tiang franki biasa hanya bedanya disini pada
bagian atas dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang profil H dari baja.
Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebagai berikut:
a.
Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung bawah pipa
baja dipancang dalam tanah dengan drop hammer sampai pada tanah keras. Cara
pemasangan ini sama seperti pada tiang franki biasa.
b.
Setelah pemancangan sampai pada kedalaman yang telah direncanakan,
pipa diisi lagi dengan beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa
ditarik lagi ke atas sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola.
c.
Setelah tiang beton precast atau tiang baja H masuk dalam pipa sampai
bertumpu pada bola beton pipa ditarik keluar dari tanah.
d.
Rongga disekitar tiang beton precast atau tiang baja H diisi dengan kerikil
atau pasir.
2. Berdasarkan penyaluran beban
2.1 Tumpuan ujung
adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang.
Umumnya tiang dukung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada
diatas tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan
keras lain yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan
penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung
lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang.
2.2 Tumpuan geser
adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara
dinding tiang dan tanah disekitarnya. Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi lapisan
tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang.
TIANG PANCANG GROUP
G.
Pengertian
Tiang pancang group adalah kumpulan dari beberapa tiang (pile) dengan terdapat jarak
antara pile satu dengan yang lainnya. Biasanya kumpulan antara tiang-tiang pancang tersebut
disatukan menggunakan Pile Cap.
H.
Pilecap
Pile cap merupakan suatu cara untuk mengikat pondasi sebelum didirikan kolom di bagian
atasnya. Pile cap tersusun atas tulangan baja berdiameter 16mm, 19mm dan 25mm yang
membentuk suatu bidang dengan ketebalan 50 mm dan lebar yang berbeda-beda tergantung
dari jumlah tiang yang tertanam.
I.
Fungsi Pilecap
Fungsi dari pile cap adalah untuk menerima beban dari kolom yang kemudian akan terus
disebarkan ke tiang pancang dimana masing-masing pile menerima 1/N dari beban oleh
kolom dan harus ≤ daya dukung yang diijinkan (Y ton) (N= jumlah kelompok pile). Jadi beban
maksimum yang bisa diterima oleh pile cap dari suatu kolom adalah sebesar N x (Y ton).
J.
Bentuk Pilecap
K.
Metode Pembuatan Pilecap
Tahap pertama, dilakukan pengecoran dengan bucket dan pipa tremie untuk daerah stage 1,
lalu
diratakan dengan menggunakan vibrator.
2. Tahap keduan beton di curing dan besi tulanagan dibersihkan dari kotoran dan debu.
3. Tahap ketiga, beton stage 1 yang telah kering diberikan bonding agent pada
pemukaannya untuk
pengecoran stage 2 yaitu pengecoran pelat basement. Bonding agent in berfungsi sebagai
pengikat
beton lama dengan beton baru.
Tahap Keempat, pengecoran stage 2 dengan menggunakan concrete pump untuk pelat
basement. Pada pengecoran ini menggunakan beton yang dicampur dengan waterproofing
intergral (Conplast X421M)
Sambungan Antar Pilecap dan Pancang
Sambungan tiang pancang spun pile dan pile cap didesain dengan memasang tulangan tusuk
konde (auxiliary steel bars) yang dimasukkan ke dalam lubang spun pile dengan kedalaman
tertentu. Tulangan tersebut akan di cor secara monolit dengan pile cap. Sifat monolit antara
beton cor tusuk konde dengan tiang pancang spun pile dipengaruhi oleh kekuatan lekatan
permukaan antara beton tusuk konde dengan permukaan dalam tiang pancang spun pile.
Sambungan Antar Pilecap dan Sloof
Alat Pemancang
Drop Hammer
Seperti namanya, alat ini berfungsi sebagai palu yang memukul tiang pancang agar menancap
sempurna pada tanah yang akan menjadi dasar dari bangunan yang dibangun. Bentuk alat ini
menyerupai palu yang diletakkan pada bagian atas tiang. Palu ini sangat berat dan berat inilah
yang digunakan untuk memberikan tekanan pada tiang agar tiang menancap pada tanah.
Pada bagian atas tiang atau disebut kepala tiang, diberikan topi atau cap yang berfungsi
sebagai shock absorber. Topi ini sangat diperlukan agar saat palu memukul tiang, tiang
pancang tidak akan mengalami kerusakan. Biasanya, topi penyerap tekanan ini dibuat dari
bahan kayu.
Diesel Hammer
Alat ini merupakan alat dengan kinerja paling sederhana diantara alat-alat lain yang
digunakan untuk memasang tiang pancang. Bentuknya berupa silinder dengan piston atau
ram yang berfungsi untuk menekan tiang pancang. Selain itu, terdapat dua mesin diesel yang
menggerakan piston ini. Bagian-bagian lain dari alat ini adalah tangki untuk bahan bakar,
tangki untuk pelumas, pompa bahan bakar, injector dan mesin pelumas agar piston dapat
bekerja dengan lancar. Saat bekerja, mesin diesel akan memberikan tekanan pada udara
dalam silinder. Tekanan udara yang bertambah ini akan menggerakkan piston yang akan
memukul tiang pancang.
Hydraulic Hammer
Seperti namanya, alat ini menggunakan prinsip perbedaan tekanan pada cairan yang ada
didalam alat. Dengan menggunakan perbedaan tekanan ini, maka alat ini dapat memberikan
tekanan pada tiang pancang agar mampu terpasang dengan baik. Biasanya, alat ini digunakan
untuk memasang pondasi tiang baja H dan pondasi lempengan baja. Alat ini bekerja dengan
cara menarik, mendorong dan mencengkeram tiang pancang agar mampu berada pada posisi
yang tepat. Tiang pancang yang dapat dipasang dengan alat ini biasanya berukuran lebih
pendek dari alat lainnya. Karena itu, alat ini sangat cocok untuk digunakan pada area
pembangunan yang tidak terlalu luas. Bila dibutuhkan tiang pancang yang cukup panjang,
biasanya dapat dilakukan dengan cara menyambung ujung tiang pancang pendek yang
dipasang menggunakan alat ini.
Vibratory Pile Driver
Alat ini menggunakan getaran untuk memasang tiang pancang. Didalam alat ini, terdapat
beberapa batang yang berada pada posisi horizontal. Batang ini akan berputar dengan arah
yang berlawanan. Hal ini akan menyebabkan beban eksentris pada alat ini menimbulkan
getaran. Getaran inilah yang digunakan untuk menggetarkan material tiang pancang yang
terpasang pada alat. Saat tiang pancang ikut bergetar, maka tiang pancang akan mampu
menembus area tempat dimana tiang tersebut akan dipasang. Karena sistem yang digunakan
inilah yang menyebabkan alat ini sangat cocok untuk digunakan pada area dengan kadar
kelembaban yang tinggi. Banyak perusahaan yang menggunakan alat ini, karena
kemudahannya, seperti PT Nikifour karawang kontraktor sipil terbaik berpengalaman dan
lainnya
Metode Pemasangan Tiang Pancang
Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi. Umumnya, aplikasi teknologi
ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode
yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada
suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan
dapat tercapai.
Langkah - langkah dari pekerjaan untuk dimensi kubus/ ukuran dan tiang pancang:
1. Menghitung daya dukung yang didasarkan pada karakteristik tanah dasar yang diperoleh
dari penyelidikan tanah. Dari sini, kemudian dihitung kemungkinan nilai daya dukung yang
diizinkan pada berbagai kedalaman, dengan memperhatikan faktor aman terhadap
keruntuhan daya dukung yang sesuai, dan penurunan yang terjadi harus tidak berlebihan.
2. Menentukan kedalaman, tipe, dan dimensi pondasinya. Hal ini dilakukan dengan jalan
memilih kedalaman minimum yang memenuhi syarat keamanan terhadap daya dukung tanah
yang telah dihitung. Kedalaman minimum harus diperhatikan terhadap erosi permukaan
tanah, pengaruh perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila tanah yang lebih besar daya
dukungnya berada dekat dengan kedalaman minimum yang dibutuhkan
tersebut,dipertimbangkan untuk meletakkan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam yang
daya dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan peletakan dasar pondasi yang sedikit lebih
dalam akan mengurangi dimensi pondasi, dengan demikian dapat menghemat biaya
pembuatan pelat betonnya.
3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentukan dari daya dukung diizinkan
dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila ternyata hasil hitungan daya dukung
ultimit yang dibagi faktor aman mengakibatkan penurunan yang berlebihan, dimensi
pondasi diubah sampai besar penurunan memenuhi syarat.
Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut :
A. Pekerjaan Persiapan
1. Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang
tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan
jelas pada tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda
setiap 1 meter.
2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/diangkat dengan hati-hati
sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan.
3. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang
dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (final set).
4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan manuver alat. Lokasi
stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi pemancangan.
5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok.
6. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang berikutnya bila
level kepala tiang telah mencapai level muka tanah sedangkan level tanah keras yang
diharapkan belum tercapai.
Proses penyambungan tiang :
a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang dilakukan pada batang
pertama.
b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisisisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu.
c. Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat
d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.
7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan pada
batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras
yang ditentukan.
8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai lapisan tanah
keras/final set yang ditentukan.
9. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah ditentukan.
B. Proses Pengangkatan
1. Pengangkatan tiang untuk disusun ( dengan dua tumpuan )
Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat penyusunan tiang beton,
baik itu dari pabrik ke trailer ataupun dari trailer ke penyusunan lapangan.
Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat dari kepala tiang adalah 1/5 L.
Untuk mendapatkan jarak harus diperhatikan momen maksimum pada bentangan, haruslah
sama dengan momen minimum pada titik angkat tiang sehingga dihasilkan momen yang sama.
Pada prinsipnya pengangkatan dengan dua tumpuan untuk tiang beton adalah dalam tanda
pengangkatan dimana tiang beton pada titik angkat berupa kawat yang terdapat pada tiang
beton yang telah ditentukan dan untuk lebih jelas dapat dilihat oleh gambar.
2. Pengangkatan dengan satu tumpuan
Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah siap akan dipancang oleh
mesin pemancangan sesuai dengan titik pemancangan yang telah ditentukan di lapangan.
Adapun persyaratan utama dari metode pengangkatan satu tumpuan ini adalah jarak antara
kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3. Untuk mendapatkan jarak ini, haruslah
diperhatikan bahwa momen maksimum pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan
nilai momen yang sama.
C. Proses Pemancangan
1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik
pancang yang telah ditentukan.
2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang.
3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah
dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala tiang.
4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang telah ditentukan.
5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang backstay sambil diperiksa
dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan
dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar driving lead agar posisi
tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama.
6. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer secara kontiniu ke
atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang.
D. Quality Control
1. Kondisi fisik tiang
a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak
b. Umur beton telah memenuhi syarat
c. Kepala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan
2. Toleransi
Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses pemancangan berlangsung.
Penyimpangan arah vertikal dibatasi tidak lebih dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal
dibatasi tidak leboh dari 75 mm.
3. Penetrasi
Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah meter di sepanjang tiang
untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi
setiap setengah meter.
4. Final set
Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set sesuai perhitungan.
Jika tiang pancang terlalu panjang, maka wajib di potong menggunakan pile cutter
Sumber:
http://rizaldyberbagidata.blogspot.co.id/2012/06/pondasi-tiang-pancang-pilefoundation.html
http://muhmukhlis.blogspot.co.id/2010/09/referensi-tiang-pancang.html