SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 S-111 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

METODE DAN KONTROL PELAKSANAAN BETON PRATEGANG SISTEM VSL

Wayan Swastika1, Jonbi2, Andika Yanantha3,

1 Dosen, FTSP, Institut Sains dan Teknologi Nasional , Jl.Moh.Kahfi II Srengseng, Jakarta Email:nanojbg@gmail.com

2 Dosen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Univesitas Pancasila, Jl. Srengseng Sawah,Jagakarsa,Jakarta Email : jbg@cbn.net.id

3 Alumni Teknik Sipil, FTSP, Institut Sains dan Teknologi Nasional, Jl.Moh. Kahfi II Srengseng, Jakarta

ABSTRAK Di Indonesia, pembangunan gedung bertingkat semakin marak dan beragam penggunaannya.Pemanfaatan Gedung bertingkat bukan hanya sebagai ruang perkantoran tetapi digunakan sebagai aula atau ruang pertemuan dengan demikian memerlukan dimensi struktur yang besar. Implikasinya dibutuhkan balok bentang panjang dengan beban yang besar. Salah satu cara merekayasa kondisi tersebut dengan menggunakan sistem prategang, sehingga dimensi balok yang digunakan lebih kecil dibandingkan dengan konstruksi beton bertulang konvensional. Namun dalam pelaksanaannya untuk menghasilkan mutu sesuai rencana dan keselamatan tidaklah mudah, perlu dipilih sistem prategang yang tepat.

Pekerjaan prestressing post-tensioning sistem VSL sebagai salah satu metode yang dipakai, dan analisa perhitungan hasil pekerjaan stressing dan kontrol setiap pekerjaan stressing yang sesuai dengan Standart Operasional Prosedure pekerjaan presstressing yang benar

Metode pelaksanaan pekerjaan post-tensioning dengan sistem VSL melalui tahapan: Pabrikasi, Instalasi, Stressing dan Grouting yang disesuaikan dengan sertifikasi ISO. Kontrol yang diterapkan melalui kontrol terhadap K3L Konstruksi, mutu material yang dipakai dan mutu pekerjaan.

Hasil penelitian menunjukkan metode prestressing sistem post-tensioning sangat cocok digunakan untuk konstruksi bangunan gedung. Berdasarkan hasil pencatatan pekerjaaan stressing didapat nilai deviasi C1= -2,87%,C2= +2,87%, C3= -4,10% dan C4= -1,53% masih dalam batas deviasi yang disyaratkan SNI 03-2847-2002 yaitu antara -7,00% sampai +7,00. Melalui metode dan kontrol pelaksanaan yang baik dan sesuai prosedur, akan menghasilkan mutu yang sesuai dengan perencanaan.

Kata kunci : Sistem prategang, post-tensioning, sistem VSL, nilai deviasi.

PENDAHULUAN 1.Pembangunan gedung bertingkat makin berkembang seiring, dengan membaiknya ekonomi makro Indonesia. Fakta ini dapat dilihat dari semakin banyaknya pembangunan gedung yang megah dan desain arsitektur yang unik. Hal ini berimplikasi saat ini banyak konstruksi bangunan khususnya ruang gedung yang digunakan tidak hanya untuk ruang kantor, akan tetapi sering digunakan sebagai aula ataupun ruang pertemuan, dengan dimensi ruang yang besar tanpa sekat. Disain dengan beton konvensional, bukan suatu penyelesaian yang diharapkan. Penggunaan beton prategang menjadi pilihan yang banyak digunakan untuk mengatasi masalah di atas. Namun penggunaan beton prategang memerlukan suatu pengetahuan yang memadai, agar mutu yang dikerjakan sesuai dengan kualitas yang diharapkan.

BETON PRATEGANG 2.Beton prategang adalah beton yang menerima tegangan internal berupa tegangan tekan awal yang diakibatkan oleh gabungan kabel-kabel atau yang lebih dikenal dengan tendon yang ditarik terlebih dahulu sebelum menerima beban untuk dapat mengimbangi tegangan yang terjadi akibat beban eksternal. Tendon adalah sekelompok kabel atau strand yang dibungkus oleh selongsong/duct (Metal sheath atau PE sheath untuk eksternal prestress). Sedangkan strand itu sendiri adalah untaian kawat (wire) baja mutu tinggi. Pada saat kabel ditarik, kabel tersebut bebas bergerak didalam selongsongan tersebut.

Konsep dasar sistem prategang, ada tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat dipakai untuk menjelaskan dan menganalisis sifat-sifat dasar dari beton prategang yaitu: sistem prategang mengubah beton menjadi bahan yang elastic, untuk kombinasi baja mutu tinggi dengan beton, dan untuk mencapai perimbangan beton.

Sedangkan konsep dasar penarikan, terdapat 2 (dua) prinsip yang mendasar dalam metode penarikan pada beton prategang, yaitu: Post-Tensioned Prestressed Concrete Method, dalam konsep ini beton dicor terlebih dahulu dan

Struktur

S-112 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategang. Pre-Tensioned Concrete Method, tendon ditegangkan dengan pertolongan alat bantu sebelum beton dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan hingga beton mengeras. Namun dalam pemilihan metode pelaksanaan khususnya untuk bangunan gedung, sistem post-tensioning lebih menguntungkan dan sangat cocok dipakai dikarenakan lebih mudah pengerjaannya, tidak memakai area kerja yang luas, dan lebih ekonomis karena di kerjakan dilokasi proyek sehingga biaya-biaya yang timbul akibat mobilisasi dan pengangkatan tidak ada serta lebih aman dalam pemasangannya.

( a ) ( b )

Gambar 1. Post-Tensioned (a) dan Pre-Tensioned (b)

Dilihat dari cara pengikatannya antara kabel dengan beton, dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :Bounded System, dan Un-Bounded System. Sedangkan angkur merupakan bagian material yang penting selain sebagai tempat transfer gaya antara mesin hydraulic dan kabel prategang, angkur juga berfungsi sebagai penahan posisi strand agar tidak bergeser pada saat penarikan. Terdapat 2 (dua) macam angkur yang digunakan dalam pada beton prategang, yaitu: angkur hidup (live end anchorage), dan angkur mati (dead end anchorage)

Keuntungan dan kerugian sistem beton prategang, dibandingkan dengan beton bertulang biasa adalah sebagai berikut :

1. Desain beton pretegang lebih cocok untuk struktur-struktur dengan bentang yang panjang dan memikul beban yang berat, terutama disebabkan oleh pemakaian bahan dengan mutu tinggi.

2. Struktur beton prategang lebih ramping oleh karena itu lebih dapat disesuaikan dari segi arsitektur. 3. Pada banyak selama penarikan, baja dan beton kedua-duanya memikul tegangan tertinggi yang terjadi selama

waktu manfaat struktur itu. Sehingga jika bahan telah mampu diberi gaya prategang, beton prategang sangat mungkin memiliki kekuatan yang cukup untuk beban kerjanya.

4. Pada desain yang biasa, beton prategang melentur cukup besar sebelum batas runtuh, sehingga memberi tanda-tanda yang cukup secara visual sebelum runtuh.

5. Pemakaian jumlah bahan lebih sedikit, baik baja maupun beton, dibutuhkan untuk memikul beban yang sama, karena bahan-bahannya memakai mutu yang tinggi.

6. Berat komponen struktur yang berkurang akan membantu penampang lebih ekonomis.

Grouting adalah penyuntikan pasta semen ke dalam beton. Fungsi grouting adalah selain untuk memberikan rekatan/menyatukan strand, duct, beton, menjadi satu kesatuan, juga melindungi strand tersebut dari serangan karat/korosif. Proses pengerjaan grouting dapat dibagi menjadi beberapa tahap, antara lain: pencampuran untuk grouting (mixing) dan proses grouting (injecting). Komponen-komponen material dan peralatan sistem post-tensioning terdiri dari material: Prestressing Steel (strand), Angkur (anchorage), Duct (selongsong), Wedges (baji), dan Equipments (peralatan): Stressing JackHydraulic Pump dan Grout Mixer

Sistem Manajemen Keselamatan dan kesehatan Kerja (SMK3L) yaitu bagian dari sistem manajemen secara keseluruhan yang meliputi struktur organisasi, perencanaan kerja, tanggung jawab, pelaksanaan, prosedur, proses dan sumber daya, yang dibutuhkan bagi pengembangan penerapan, pencapaian, pengkajian, dan pemeliharaan kebijakan keselamatan, kesehatan kerja, dan Lingkungan dalam rangka pengendalian resiko yang berkaitan dengan kegiatan konstruksi khususnya guna terciptanya tempat dan kondisi yang aman, efisien, dan produktif. Didalam pelaksanaan pekerjaan konstruksi khususnya, penerapan K3L dibagi menjdi 3 tahap, yaitu: identifikasi resiko / bahaya, evaluasi resiko/bahaya dan kontrol dan pengendalian resiko/bahaya. Adapun data balok Prestress PC-1 memiliki panjang bentang 30.00 m (as to as) Panjang Tendon : 33.00 m dan Lebar 800 mm

DATA TEKNIS DAN PERALATAN 3.Nama Proyek : GEDUNG DPRD KOTA PALEMBANG, lokasi : Jl. Jalan Sekanak No. 02, Palembang pemberi tugas : DPU Palembang Kontraktor : PT. Bangun Cipta Kontraktor dan Konsultan Prestress : PT. VSL Indonesia. Data Teknis : Balok Prestress PC-1 memiliki :panjang bentang : 30.00 m (as to as), panjang tendon : 33.00 m, Lebar : 800 mm, Tinggi : 1800 mm, konstruksi : Prestressed Concrete, acuan & perancah : scafolding, Baja Tulangan : ∅

Struktur

SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 S-113 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

10 > BJTD 40 Fy= 400 Mpa, Concrete (Beton) : K-350 Slump = 12 ± 2 cm , dan Sistem penarikan Tendon : Post-Tensioning Method

Spesifikasi Material Prestressed, Strand memiliki: Sevenwire stress-relieve uncoated strand according to ASTM A416-90, Grade 270, super, Low relaxation, Nominal diameter 12.7 mm, nominal steel area 98.71 mm2, minimum ultimate tension strength 18.733 kgf (183.7 kN), minimum yield tension strength 16.860 kgf (165.3 kN), dan Duct berupa Galvanized duct Ø 84 jumlah strand 12 < n ≤ 19.Angkur terdiri dari Angkur Hidup tipe Sc, dan Angkur mati tipe U. Material grouting dengan komposisi bahan grouting adalah: Semen : 50kg ( 1 zak

Air: (40-44)% berat semen, 20 - 22 liter per zak semen, Additives 0.45% dari berat semen, 225 gram per zak semen.

METODOLOGI DAN PEMBAHASAN 4.Metode Pelaksanaan secara garis besar sebagai berikut: tahapan pekerjaan post-tensioning dengan sistem VSL terdiri dari pabrikasi, instalasi, stressing dan grouting. Namun didalam pelaksanaannya, setiap detail pekerjaan haruslah melalui persetujuan dari pihak pengawas. Hal ini dikarenakan VSL sebagai perusahaan prestress di indonesia sudah memiliki sertifikasi ISO yang mempunyai prosedur pelaksanaan yang baku dan terkendali.

Pemasangan strand dilakukan mengikuti pekerjaan pembesian balok. Tahapan pekerjaan pemasangan strand adalah sebagai berikut: Pemasangan Scaffolding, formwork/ bekisting, tulangan memanjang balok, Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja, lalu ordinat diukur dari dasar bekisting balok ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik ordinat tersebut ditandai (marking) dengan menggunakan cat atau spidol.

Pemasangan support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking, menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape, memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke suport bar dengan menggunakan kawat ikat. Pemasang an Casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan

pada saat stressing, penyambungan duct ke casting dengan menggunakan masking tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct. Masukkan strand kedalam duct dengan cara menusuk strand satu persatu dari arah angkur mati kearah angkur hidup hingga tercapai jumlah strand sesuai rencana. Untuk tendon panjang > 50 meter maka strand dapat dimasukkan melalui tengah bentang. Pemasangan angkur mati tipe U sesuai posisi dalam gambar kerja, memasang Grout vent dan PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting. Pembuatan Stressing pocket (lubang untuk stressing) berdasarkan ukuran dantipe tendon prestress.

inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya, persetujuan dari kontraktor/konsultan, dan pengecoran.

Pekerjaan Stressing dapat dilihat pada gambar 2, merupakan tahapan pelaksanaan pekerjaan stressing adalah: ijin pelaksanaan stressing dari main kontraktor dengan dilampiri hasil pengujian kuat tekan beton. Persyaratan kuat tekan beton minimal saat stressing adalah 80% dari fc’.

Gambar 2. Metode penarikan ( Stressing)

Struktur

S-114 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

Pembongkaran bekisting pada stressing pocket hingga posisi casting terbuka dan benar-benar bersih dari sisa–sisa pengecoran. Pemasangan platform stressing dan pengantung jack, persiapan peralatan stressing pada titik- titik penarikan dan lampu penerangan jika stressing dilakukan pada malam hari atau pada area yang kurang terang. Pemasangan anchor block sesuai tipe tendon, memasang wedges/baji pada lubanglubang anchor block. Wedges terlebih dahulu dilumuri dengan grease/gemuk. Memasang chair dibelakang anchor block agar posisi wedges bebas pada saat penarikan. Stressing jack dipasang dan dirapatkan ke arah casting sehingga posisi casting, anchor head dan stressing head rapat. Mempersiapkan form-form pencatatan hasil penarikan, alat tulis dan kalkulator. Kemudian menghubungkan Hydraulic pump dengan power listrik untuk pelaksanaan stressing.

Pelaksanaan penarikan dimulai dengan tendon yang lebih dekat dengan titik berat balok dan memberikan perimbangan terhadap gaya yang ada sehingga tidak terjadi puntir pada balok pada saat di tarik. Urutan penarikannya yaitu : C1 : 50% 5. C3 : 50%, C2 : 50% 6. C4 : 50%, C1 : 100% 7. C3 : 100%, C4 : 100% 8. C4 : 100%. Selama stressing dicatat pembacaan manometer dan perpanjangan strand yang terjadi pada formulir stressing. Seperti pada gambar 3.

Gambar 3. Pemasangan anchor block dan wedges (a) , pengukuran elongasi

Data yang tercatat dibandingkan dengan perhitungan teoritis dan ada batasan bahwa deviasi terhadap teoritis tidak boleh lebih (+) atau kurang (-) dari 7 %, hasil stressing dapat dilihat pada table 1.

Tabel 1. Elongation Tendon

Tendon Maksimum Pressure ( Mpa) Summary ( mm ) Calculation ( mm ) Deviation ( % ) C1 46,21 19,95 19,51 -2,87 C2 46,21 20,07 19,51 +2,87 C3 44,69 18,69 19,49 -4,10 C4 44,69 19,19 19,49 -1,53

Jika terjadi deviasi kurang dari (-) 7%, maka langsung diadakan penarikan ulang tanpa melepas/menghilangkan gaya yang sudah ada. Dan jika terjadi deviasi lebih besar dari (+) 7%, maka hasil stressing akan digambarkan pada sebuah grafik untuk melihat penyebab terjadinya penyimpangan tersebut. Hasil pencatatan stressing akan diserahkan kepada pihak konsultan pengawas untuk dievaluasi danpekerjaan selanjutnya baru dapat

Dilaksanakan setelah pekerjaan stressing disetujui dan diterima oleh pengawas. Pekerjaan selanjutnya adalah menutup anchor block/barrel dengan adukan semen untuk persiapan pekerjaan grouting.

Pekerjaan Grouting, tahapan pelaksanaan grouting sebagai berikut: 1) Ijin pelaksanaan grouting 2) Persiapan material grouting diantaranya Semen PC, air bersih dan additive, banyaknya material disesuaikan

dengan komposisi yang telah disetujui. 3) Persiapan lubang-lubang inlet dan outlet dan membersihkan jika ada sumbatan pada lubang tersebut. 4) Air dimasukkan ke dalam mixer, disusul Additive dan Semen PC kemudian diaduk hingga tercapai campuran yang

homogen. 5) Grout pump dihubungkan dengan lubang inlet dengan menggunakan hose dan selang grouting. 6) Mortar grouting dipompa kedalam tendon melalui lubang inlet hingga keluar melalui lubang outlet. Tunggu

hingga mortar yang keluar dari lubang outlet benar-benar kental lalu tutup lubang tersebut beberapa saat. 7) Setelah tekanan pada manometer grout pump mencapai 5 Mpa, tekuk PE-grout pada lubang inlet dan ikat dengan

kawat ikat sehingga rapat. 8) Setelah hasil grouting diterima maka strand pada stressing length dapat dipotong setelah 12 jam.

Struktur

SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 S-115 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

Gambar 4. Pelaksanaan grouting

Kontrol terhadap K3L konstruksi, dalam penerapan dilapangan, VSL mempunyai prosedur yang harus dilakukan sebagai dasar kontrol terhadap penerapan K3L, diantaranya: prosedur identifikasi bahaya, penilaian dan pengendalian resiko, prosedur pengendalian dokumen dan prosedur alat pelindung diri

Kontrol terhadap mutu material yang dipakai, dari segi mutu material yang dipakai, VSL memberikan jaminan lebih. Hal ini bias dilihat dari material yang dikirim, penempatan material yang dipakai, serta mobilisasi material sebelum di instalasi. Material yang di pakai memiliki spesifikasi standar sesuai spesifikasi yang disyaratkan oleh ASTM serta dalam penempatannya dilapangan haruslah di periksa sesuai prosedur yang ada. Dalam hal ini prosedur yang dipakai adalah prosedur kerja pengelolaan, material dan pemindahannya. kontrol terhadap mutu pekerjaan Ada beberapa inspeksi dan daftar ceklist dalam setiap pekerjaan yang dilakukan VSL. Ini menjadi kontrol mutu dan administrative dokumentasi yang menjadikan pekerjaan VSL melalui prosedur dan selalu teridentifikasi.

KESIMPULAN 5.Metode Post-Tensioning sangatlah cocok bila dipakai dalam konstruksi bangunan gedung dibandingkan dengan metode Pre- Tensioning. Hal ini bisa dilihat dari perbandingan sebagai berikut: tidak memerlukan biaya mobilisasi dari pabrik pracetak ke lokasi pemasangan, tidak memerlukan biaya lifting dari lokasi stock dilapangan menuju lokasi pemasangan. Dikerjakan langsung dilokasi sehingga dapat meminimalisasi kerusakan pada balok. Dikhawatirkan adanya cacat ataupun kerusakan pada balok pada saat mobilisasi dari pabrik pracetak menuju lokasi pemasangan. Tidak memerlukan area yang luas,karena dikerjakan ditempat struktur itu dibangun memerlukan area kerja yang luas untuk penempatan serta mobilisasi balok dari tempat stock menuju ke lokasi struktur.

Hasil akhir yang diperoleh dari analisa perhitungan stressing didapatkan besarnya deviasi sebagai berikut:

C1 = - 2.87% C2 = + 2.87% C3 = - 4.1% C4 = - 2.87% - 7.00% < < + 7.00%

Dari tabel diatas didapat besarnya nilai deviasi C1, C2, C3, dan C4 masih di dalam batas aman, yaitu masih dibatas antara (-) 7.00% dan (+) 7.00% sesuai dengan standar yang dikeluarkan oleh SNI 03-2847-2002.

DAFTAR PUSTAKA Field Manual of VSL Prestressing Methode (Complete Revision). (2008). Switzerland, VSL International Ltd. Santoso, Budi. (2004). Beton Prategang.Jakarta. Balai Penerbitan ISTN. Leonhardt, Fritz. (1964). Prestressed Concrete – Design and Construction. Berlin-Munich. Wilhelm Ernest &

Sohn. Sembiring, Thambah. (2007). Beton Bertulang. Gurki. Rekayasa Sains. Standar Nasional Indonesia 03-2847- 2002 : “Tata cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”.

2002.Bandung Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I - 2. 1979. Bandung. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan

Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik.

Struktur

S-116 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011