KAJIAN TEKNIS PENGGUNAAN BETON PRACETAK DAN PRATEGANG PADA KONSTRUKSI INFRASTRUKTUR : PENGUJIAN LAPANGAN SEBAGAI ACUAN STANDAR KEAMANAN DAN KEHANDALAN STRUKTUR Josia I. Rastandi Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia “Inovasi Teknologi Beton Pracetak dan Prategang dalam Mendukung Program Pembangunan Nasional” Webinar Beton Indonesia Digital Series , Selasa 01 Desember 2020
91
Embed
KAJIAN TEKNIS PENGGUNAAN BETON PRACETAK DAN ......Penggunaan struktur beton pracetak dan prategang dapat meminimalisir masalah mutu, karena dengan pelaksanaan di pabrik, maka mutu
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KAJIAN TEKNIS PENGGUNAAN BETON PRACETAK DAN PRATEGANG PADA KONSTRUKSI INFRASTRUKTUR : PENGUJIAN LAPANGAN SEBAGAI ACUAN STANDAR KEAMANAN DAN KEHANDALAN STRUKTUR
Josia I. Rastandi
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia
“Inovasi Teknologi Beton Pracetak dan Prategang dalam Mendukung Program Pembangunan Nasional”
Webinar Beton Indonesia Digital Series , Selasa 01 Desember 2020
PENDAHULUAN
Sejak dibangunnya jalan tol Jagorawi pada tahun 1975, sebagai jalan tol pertama di Indonesia, hingga tahun 2014, panjangjalan tol yang dibangun mencapai 742,1 km. Sedangkan dalam kurun waktu 2015-2020 panjang jalan tol yang dibangun dantelah diresmikan mencapai 1561,7 km. Ini berarti dalam kurun waktu 6 tahun terakhir, pemerintah telah membangun jalantol lebih dari dua kali panjang jalan tol yang dibangun dalam kurun waktu 40 tahun sebelumnya.
Sebagai insan Teknik Sipil dan sebagai masyarakat Indonesia, hal ini patut kita syukuri, karena pembangunan ini merupakansarana bagi kita insan Teknik Sipil Indonesia untuk berkarya. Pesatnya pembangunan ini juga menuntut kita untuk dapat tetapmempertahankan kualitas. Kecepatan tidak boleh meninggalkan kualitas.
Pemerintahpun telah membentuk komite-komite yang terdiri dari para pakar dari seluruh Indonesia untuk mengawaljalannya pembangunan ini dari sisi keamanan dan kehandalan struktur. Salah satu cara yang direkomendasikan oleh komiteini untuk menjaga keamanan dan kehandalan struktur adalah dengan melakukan pengujian. Pengujian merupakan verifikasidari kajian teknis yang telah dilakukan selama masa perencanaan dan pembangunan. Pengujian merupakan bukti kebenaranakan kajian yang telah dilakukan.
Penggunaan struktur beton pracetak dan prategang dapat meminimalisir masalah mutu, karena dengan pelaksanaan dipabrik, maka mutu dapat lebih terkendali, walaupun tidak dapat dipungkiri kadang terjadi juga masalah. Kajian teknisseringkali dilakukan untuk mengatasi masalah dan memperbaikinya, akan tetapi jika terdapat keraguan akan suatu hal, makapengujian struktur dapat menjadi jawabannya.
STRUKTUR PRACETAK DAN PRATEGANG YANG UMUM DIPAKAI
Secara umum jenis struktur pracetak dan prategang yang banyak dipakai dalam pembangunan infrastrukturadalah :
1. Slab on PileJenis struktur ini seringkali dipakai untuk menggantikan struktur jalan dengan timbunan atau jika terdapat tanahyang perlu dilakukan improvement atau perbaikan tanah. Timbunan atau perbaikan tanah memerlukan waktuyang seringkali berbenturan dengan jadwal proyek, sehingga alternatif yang sering dipilih adalah struktur slab onpile.
2. PC I-GirderJika diperlukan struktur jembatan dengan bentang yang panjangnya menengah hingga sekitar 50m, maka sistemstruktur jembatan bentang sederhana dengan PC I-Girder sering kali menjadi pilihan.
3. Balanced Cantilever Box GirderUntuk bentang jembatan yang panjang, sistem balanced cantilever seringkali dipilih karena tidak memerlukanperancah dari bawah, sehingga kegiatan yang berada di bawahnya dapat tetap berlangsung.
Ketiga sistem struktur tersebutlah akan dibahas dalam paparan kali ini. Dalam paparan ini akan disampaikanmengenai pengujian-pengujian yang dilakukan dalam rangka menjamin mutu dan juga sebagai pembuktiankehandalan/kebenaran kajian teknis yang dilakukan jika terdapat suatu masalah.
SLAB ON PILE
SLAB ON PILE STRUCTURE
• SISTEM STRUKTUR
• KEUNGGULAN DAN KEKURANGAN SLAB ON PILE
• DESIGN
• PELAKSANAAN KONSTRUKSI
• UJI DINAMIK
• UJI STATIK
SISTEM STRUKTUR
GAMBAR FULLSLAB – PLAN DAN PROFIL
GAMBAR FULLSLAB – POTONGANMELINTANG
GAMBAR FULLSLAB – PILEHEAD
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN
KELEBIHAN
• Pelaksanaan yang lebih sederhana
• Pengerjaan relatif cepat
• Dapat dibuat continuous dengan pile untuk menahan gaya lateral
• Perawatan sedikit
KEKURANGAN
• Bentang relative pendek ( 5 – 15 m)
• Keterbatasan tinggi, maksimal 10 m. untuk struktur yang lebih tinggidigunakan bracing atau pile yang lebih besar.
DESIGN
3D MODELLING
RESPONS DINAMIK STRUKTUR
Respon ragam getar (mode) 1
Respon ragam getar (mode) 2
PELAKSANAAN KONSTRUKSI
PEMASANGAN BEKISTING PILEHEAD
BEKISTING PILEHEAD
INSTALASI FULLSLAB
PENGECORAN ISIAN FULLSLABUrutan Pekerjaan1. Pembesian Isian Fulslab2. Pembersihan Area Pengecoran3. Aplikasi Bonding Agent4. Pengecoran dengan Beton Non Shrink fc – 415. Finishing Pengecoran Menggunakan Roskam6. Curring Beton menggunakan Karung Goni Basah
PENGUJIAN
UJI BEBAN STATIK
PENGUJIAN BEBAN STATIK
Displacement transducer, strain gage dan accelerometer
Regangan teoritis pada posisi sambungan bernilai 329.79µε, sedangkan dari hasil pengujian sistem sambungan full slabdengan lateral stressing memberikan nilai sebesar 555.10 µε dan sistem sambungan dengan penulangan dan cast in situmemberikan nilai 241.33 µε
329.79µεTeoritis
241.33µεPenulangan geser + cast in situ
555.10 µεLateral stressing
PC I-GIRDER
PERMASALAHAN PELAKSANAAN KONSTRUKSI
Keterbatasan Lahan
Lahan yang terbatas menyebabkan tidak memungkinkanuntuk membuat stressing bed yang baik. Stressing bedhanya berupa tanah yang dipadatkan kemudian dibuatslab on grade dan menggunakan beberapa sleepersebagai perletakan untuk menahan beban akibat beratsendiri
Penurunan Perletakan Saat Stressing
Ketika dilakukan stressing, terjadi camber, akibatnyabeban akibat berat sendiri terkonsentrasi pada duaperletakan ujung yang tidak didesain untuk menahanbeban yang berat. Akibatnya kedua perletakan ujungturun. Perletakan lainnya tidak turun, dan inimenyebabkan adanya gaya reaksi ke atas.
Gaya Terpusat Ke Atas Dari Perletakan Sleeper
Akibat Perletakan Sleeper ujung yang turun sedangkan perletakan sleeper tengahtidak turun, meyebabkan adanya gaya terpusat pada tengah bentang
Retakan Pada Sisi Atas.
Over camber menyebabkan timbunya retakan pada sisiatas akibat adanya gaya ke atas dari perletakan sleepertengah (yang tidak turun), karena penurunan pada keduaperletakan.
Spalling Pada Sisi Bawah
Akibat penurunan perletan dan adanya gaya terpusat keatas dari perletakan sleeper yang tidak turunmenyebabkan momem negatif yang menyebabkan overstress pada sisi bawah, sehingga pada sisi bawah girderterjadi spalling.
VERIFIKASI KAPASITAS GIRDER DENGAN PENGUJIAN
Pasal 9.9.5.2 :“Penilaian beban bangunan atasyang ditentukan melalui bebanstatik percobaan, tidak bolehmelebihi 0.70 kali Faktor BebanEkuivalen dari pembebananmaksimum yang diberikan.”
PC I-GIRDER
Uji beban girder dengan beban DL + 0.7 LL sesuai dengan BMS
BALANCED CANTILEVER BOX GIRDER
TOL BECAKAYU, FLYOVER D. I. PANJAITAN
JEMBATAN BECAKAYU PCB27-PCB29
FOTO KONDISI JEMBATAN
FOTO SAAT UJI BEBAN STATIK
FOTO SAAT UJI BEBAN STATIK
STATIK LOADING TEST
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 1
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 2
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 3
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 4
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 5
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 6
PENEMPATAN TRUK PEMBEBANAN TAHAP 7
PEMBEBANAN TAHAP 8 (TANPA TRUK)
POSISI SENSOR
STRAIN GAUGE
STRAIN GAUGE DATA LOGGER & SOFTWARE
SETTLEMENT MONITORING
Tiltmeter
WATERPASS
Hasil pembacaan Settlement Sensor tanpa beban (pengaruh suhu)
10
15
20
25
30
35
40
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11
11.5
12
10/7
/201
8 2
1:21
:36
10/7
/201
8 2
3:45
:36
10
/8/2
01
8 2
:09
:36
10
/8/2
01
8 4
:33
:36
10
/8/2
01
8 6
:57
:36
10
/8/2
01
8 9
:21
:36
10/8
/201
8 1
1:45
:36
10/8
/201
8 1
4:09
:36
10/8
/201
8 1
6:33
:36
10/8
/201
8 1
8:57
:36
10/8
/201
8 2
1:21
:36
10/8
/201
8 2
3:45
:36
10
/9/2
01
8 2
:09
:36
10
/9/2
01
8 4
:33
:36
10
/9/2
01
8 6
:57
:36
10
/9/2
01
8 9
:21
:36
Suh
u (
oC
)
Dis
pla
cem
en
t (m
m)
Pembacaan SS1 ~ SS5
SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 Suhu SG1 Suhu SG2 Suhu SG3 Suhu SG4 Suhu SG5
+- 2.7 mm
Hasil pembacaan Settlement Sensor
Hasil pembacaan Settlement Sensor
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
-90-70-50-30-1010
Beb
an (
Ton
)
Deformasi (mm)
Deformasi di 1/2 L
TS Teori SS Pengukuran
Perbanding hasil pengukuran beberapa alat ukur untuk lendutan tengah bentang
1. Lendutan maksimum pada bentang yang dibebani akibat uji beban statik adalah sebesar 62.75 mm dari pengukuran settlement sensor dan 65 mm dari
pengukuran waterpass yang ditempatkan pada pier PCB29, lebih besar sedikit dari lendutan hasil analisa 64.5 mm. Sedangkan lendutan residu, sesaat
setelah unloading adalah sebesar 5.19 mm (settlement sensor) atau 8.3% dari lendutan maksimum dan 1 mm atau 1.54% (waterpass) dan dari lendutan
maksimum terukur.
2. Uji dinamik memberikan nilai frekuensi alami antara 1.432 Hz – 1.45 Hz dengan deviasi antara 6.07% hingga 7.4% lebih besar dari frekuensi alami teoritis
sebesar 1.35 Hz.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
-90-70-50-30-1010
Be
ba
n (
To
n)
Deformasi (mm)
Deformasi di 1/2 L
TS Teori SS Pengukuran1.440 Hz Drelatif = (fteoritis - factual)/fteoritis * 100%
1.35 Hz Drelatif = -7%
FREQUENCY DOMAIN
Frequency actual
Frequency teoritis
TIME DOMAIN
TIME DOMAIN
FREKUENSI DOMAIN
KESIMPULAN
Dari paparan yang telah disampaikan dapat kita simpulkan bahwa :1. Pengujian struktur pratekan ataupun pratekan dan pracetak memberikan
hasil yang sangat mendekati hasil analisa, dengan kecenderungan yang lebihkaku. Ini menandakan bahwa struktur dengan sistem pracetak dan ataupratekan dapat lebih memberikan jaminan keamanan dan kehandalanstruktur.
2. Keakuratan model struktur serta sensitifitas alat ukur sangat mempengaruhiketelitian hasil pengujian.
3. Pengujian dan data-data hasil pengujian seharusnya menjadi dasarpengambilan keputusan jika di lapangan ditemui masalah-masalah pada struktur.