1. PENDAHULUAN
Bangunan bawah jembatan dalam hal ini terdiri dari pondasi dan kepala jembatan.
Terdapat berbagai macam pondasi yang digunakan di Indonesia. Kaison beton yang
dicor ditempat, tiang pancang baja, tiang pancang beton bertulang dan pratekan,
serta tiang bor, kesemuanya dipakai secara luas.
Kepala jembatan yang digunakan umumnya susunan pile cap serta pilar berkolom
tunggal atau majemuk dan balok melintang ujung (cross head).
2. PONDASI JEMBATAN
Pondasi merupakan sumber masalah tersendiri bagi para pelaksana konstruksi
jembatan, sehubungan dengan kondisi tanah yang jarang dapat diketahui secara tepat,
walaupun sampai saat ini telah kita kenal suatu methode pendekatannya yaitu
dengan adanya penyelidikan tanah (Soil Investigation) untuk memprediksi
daya dukung tanah.
Cara pelaksanaan pondasi terdiri atas dua jenis utama, pertama adalah jenis
yang dapat dilaksanakan tanpa memerlukan peralatan khusus. Pondasi jenis ini
termasuk pondasi telapak (pondasi langsung) dan kaison beton yang dicor di
tempat. Jenis kedua termasuk pondasi tiang, kaison beton pracetak atau shell
baja. Pondasi tiang dapat dilaksanakan secara dipancang atau dibor dan tiangnya
terbuat dari baja atau beton.
2.1. PONDASI TIANG PANCANG (PILE FOUNDATION)
Pondasi tiang pancang popular dipergunakan di Indonesia karena pelaksanaannya
yang relatif mudah dan sesuai dengan kebanyakan kondisi tanah di Indonesia.
Demikian juga jenis pondasi tiang pancang ini tahan terhadap penggerusan aliran
sungai/aliran air mengingat pemancangan tiang mencapai titik dalam, adapun
jenis-jenis tiang pancang meliputi berikut ini :
§ Tiang Kayu, termasuk Cerucuk.
§ Tiang Baja Struktur
§ Tiang Pipa Baja
§ Tiang Beton Bertulang Pracetak
§ Tiang Beton Pratekan, Pracetak
§ Tiang Bor Beton Cor Langsung Di Tempat
§ Tiang Turap
Perhatian perlu diberikan terhadap sambungan antar tiang/bahan, karena
penyambungan yang kurang baik beresiko tinggi yang dapat menyebabkan kegagalan
tiang yang seharusnya berfungsi mendukung konstruksi diatasnya.
Peralatan yang digunakan untuk pemancangan tiang baja, beton atau kayu pada
dasarnya sama yaitu berbentuk dari yang paling sederhana (manual) sampai diesel
hammer, tergantung dari jenis tiang yang digunakan, berat tiang dan kedalaman
yang harus dicapai.
2.2. TIANG PANCANG KAYU
a. Umum
Kayu untuk tiang pancang penahan beban (bukan cerucuk) dapat diawetkan atau
tidak diawetkan, dan dapat dipangkas sampai membentuk penampang yang tegak
lurus terhadap panjangnya atau berupa batang pohon lurus sesuai bentuk aslinya.
Selanjutnya semua kulit kayu harus dibuang.
Tiang pancang kayu harus seluruhnya keras (sound) dan bebas dari
kerusakan, mata kayu, bagian yang tidak keras atau akibat serangan serangga.
Tiang pancang kayu yang menggunakan kayu lunak memerlukan pengawetan, yang
harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 - 86 dengan menggunakan instalasi
peresapan bertekanan. Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, maka
dilakukan pengawetan dengan tangki terbuka secara panas dan dingin. Beberapa
kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada umumnya, kebutuhan
untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan beratnya kondisi
pelayanan.
Sebelum pemancangan, diperlukan tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang
pancang yaitu dengan cara pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang
melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan memasang cincin
baja atau besi yang kuat. Dan setelah pemancangan, kepala tiang pancang harus
dipotong tegak lurus terhadap panjangnya sampai bagian kayu yang keras dan
diberi bahan pengawet sebelum pur (pile cap) dipasang.
b. Kepala Tiang Pancang
Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang
pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan pemangkasan 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 pur
(pile cap) dipasang.
Bilamana 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 terendah yang diperkirakan.
Bilamana digunakan pur (pile cap) dari beton, kepala tiang pancang harus
tertanam dalam pur dengan ke dalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan
gaya. Tebal beton di sekeliling tiang pancang paling sedikit 15 cm dan harus
diberi baja tulangan untuk mencegah terjadinya keretakan.
c. Sepatu Tiang Pancang
Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk melindungi ujung
tiang selama pemancangan, kecuali bilamana 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.
Gambar.1 – Sepatu tiang pancang kayu
d. Pemancangan
Pemancangan berat yang mungkin 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.
e. Penyambungan
Bilamana diperlukan untuk
menggunakan tiang pancang yang terdiri dari dua batang atau lebih, permukaan
ujung tiang pancang harus dipotong sampai tegak lurus terhadapa 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.
Sambungan di dekat titik-titik yang mempunyai lendutan maksimum harus
dihindarkan.
Gambar 2 – Sambungan tiang pancang
kayu
2.3. TIANG PANCANG BETON PRACETAK & PRATEKAN PRACETAK
a. Umum
Tiang pancang beton pracetak harus dirancang, dicor dan dirawat untuk
memperoleh kekuatan yang diperlukan sehingga tahan terhadap pengangkutan,
penanganan, dan tekanan akibat pemancangan tanpa kerusakan. Tiang pancang segi
empat harus mempunyai sudut-sudut yang ditumpulkan. Pipa pancang berongga (hollow
piles) harus digunakan bilamana panjang tiang pancang yang luar biasa
diperlukan, selimut beton yang digunakan minimum 40 mm dan bilamana tiang
pancang terekspos terhadap air laut atau pengaruh korosi lainnya, selimut beton
minimum 50 mm.
b. Pembuatan Tiang
Tiang pancang dibuat dan dirawat sesuai dengan ketentuan dari pelaksanaan
struktur beton . Tiang dapat dicetak pada landasan dengan menggunakan acuan
pinggir yang dapat dibongkar dari bahan kayu atau baja. Jenis landasan dan
pilihan bahan untuk acuan pinggir tergantung pada jumlah tiang yang akan
dicetak. Dasar pencetakan tiang harus ditempatkan pada tanah yang kokoh untuk
mencegah melenturnya tiang pada waktu dan sesudah pengecoran, suatu landasan
beton yang masif masih sering digunakan untuk keperluan pengecoran tersebut.
Pangkal tiang (stop end) harus dibuat benar-benar tegak lurus pada sumbu
tiang untuk menjamin distribusi yang merata dari pukulan penumbuk pada waktu
pemancangan. Penggetar digunakan untuk mendapatkan kepadatan yang teliti pada
beton, dan beton diantara penahan baja (bearer) atas dan adukan beton
harus dikerjakan menggunakan alat pemotong untuk meniadakan bercak-bercak
keropos (honey comb).
Gambar 3 - Susunan pencetakan untuk tiang beton
Jika tiang dicor dengan acuan samping dari kayu, acuan harus dibongkar sesegera
mungkin (24 jam setelah pengecoran) dan perawatan basah dengan menggunakan
penyemprotan air dan karung dipertahankan untuk jangka waktu tujuh hari. Segera
setelah pengujian kekuatan tekan pada kubus beton (4 benda uji) menunjukan
bahwa tiang cukup kuat untuk diangkat, tiang harus dimiringkan secara hati-hati
dengan batang pengungkit dan diganjal dengan baji untuk melepaskan lekatan
antara tiang dengan landasan. Tali pengangkat (lifting sling) atau baut
pegangan dapat dipasang dan tiang diangkat untuk pengangkutan ke tempat
penumpukkan. Pekerjaan pemiringan dan pengangkatan harus dilakukan dengan
sangat hati-hati karena tiang masih mempunyai kekuatan rendah, dan retakan atau
awal retakan yang terjadi pada tahap ini akan memperbesar akibat tegangan pada
saat pemancangan.
Pada bagian dekat kepala tiang harus di beri tanda yang jelas dengan suatu
nomor referensi, dengan panjang dan tanggal pengecoran pada waktu atau sebelum
pengangkutan, untuk menjamin bahwa pemancangan dilakukan dengan urutan yang
benar. Tiang harus dilindungi dari matahari dengan cara menutupi tumpukan tiang
menggunakan terpal atau lembaran lain. Tidak ada tiang pancang yang akan
dipancang sebelum berumur paling sedikit 28 hari atau telah mencapai kekuatan
minimum yang disyaratkan
Selama operasi pengangkatan, tiang pancang harus didukung pada titik seperempat
panjangnya. Bilamana tiang pancang tersebut akan dibuat 1,5 m lebih panjang
dari pada panjang yang disebutkan dalam Gambar, maka agar menggunakan baja
tulangan dengan diameter yang lebih besar dan/atau memakai tiang pancang dengan
ukuran yang lebih besar dari yang ditunjukkan dalam Gambar.
Gambar 4 –
Titik Angkat Tiang Beton
Tiang pancang beton pratekan pracetak sering dipakai pada proyek-proyek
konstruksi termasuk proyek pembangunan jembatan. Tiang pancang beton pratekan
pracetak biasanya ditegangkan dengan pemberian tegangan tekan pada saat dilepas
(induced compressive stress at release) sebesar antara 4 dan 11 Mpa
(40-110 Kg/cm²).Panjang standar dari tiang tersebut adalah dari 6 meter hingga
20 meter, berdiameter 600 mm. Penyambungan (splicing) dari tiang
tersebut dilakukan dengan pelat baja pada ujung bagian yang akan disambung.
Gambar. .5 – Tiang Pancang Beton
Gambar 6 – Tiang Pancang Pratekan
c. Perpanjangan Tiang Pancang
Terdapat beberapa pendekatan yang berbeda untuk memperpanjang tiang pancang
beton. Memperpanjang tiang setelah pemancangan selesai adalah cara yang paling
mudah, karena sambungan tidak perlu menahan tegangan yang besar yang ditemui
selama pemancangan. Panjang sambungan normal untuk penulangan dan pekerjaan
beton biasa dapat digunakan.
Jika tiang akan dipancang lebih dalam setelah penyambungan, sambungan harus
dapat menahan tegangan tekan dan torsi yang terdapat pada waktu pemancangan dan
harus mampu meneruskan (transmit) momen di dalam tiang melewati
sambungan. Meskipun sejumlah sambungan buatan pabrik telah dikembangkan namun
yang paling umum untuk penyambungan tiang adalah pemakaian lengan baja di atas
dan dibawah tempat sambungan. Beberapa tiang mempunyai pelat baja yang tertanam
di dalam beton yang memungkinkan penyambungan mudah dilakukan dengan cara
mengelas pelat pada segmen atas dan bawah dari tiang. Praktek ini tidak lazim
untuk tiang yang difabrikasi di lokasi. Keuntungan dari pada lengan lengan baja
atau pelat yang dilas adalah bahwa tiang dapat dipancang dalam waktu singkat setelah
penyambungan selesai. Penting untuk diperhatikan bahwa kedua muka yang bertemu
harus cock satu sama lain sedekat mungkin pada bidang yang sama. Penggunaan
lengan baja dan merekatkan epoxy akan menutupi/mengkonpensasikan kekurang
cocokan. Akan lebih baik bila menggunakan lengan baja, untuk memasukan dan
merekat dengan epoxy batang dowel ke dalam lubang yang dibor pada bagian atas
dan bawah dari tiang. Hal ini akan memungkinkan terjadinya perpindahan
(transfer) momen lewat sambungan sesuai dengan asumsi perencana.
Gambar .7 -
Detail Tipikal Sambungan Tiang Pancang Pratekan
Gambar 8 - Sambungan Tiang Pancang Pratekan
Gambar 9 - Tipikal sambungan tiang
pancang beton
Gambar 10 -
Tipikal sambungan tiang pancang beton
Gambar 11 - Tipikal sambungan tiang
pancang beton
Gambar
12 - Tipikal sambungan tiang pancang beton
Cara lain yaitu, perpanjangan tiang pancang beton pracetak dilaksanakan dengan
penyambungan tumpang tindih (overlap) baja tulangan. Beton pada kepala tiang
pancang akan dipotong hingga baja tulangan yang tertinggal mempunyai panjang
paling sedikit 40 kali diameter tulangan.
Perpanjangan tiang pancang beton harus dilaksanakan dengan menggunakan baja
tulangan yang sama (mutu dan diameternya) seperti pada tiang pancang yang akan
diper-panjang. Baja spiral harus dibuat dengan tumpang tindih sepanjang 2 kali
lingkaran penuh dan baja tulangan memanjang harus mempunyai tumpang tindih
minimum 40 kali diameter.
Bilamana perpanjangan melebihi 1,50 m, acuan harus dibuat sedemikian hingga
tinggi jatuh pengecoran beton tak melebihi 1,50 m.
