Perencanaan Dermaga Curah Cair untuk Kapal DWT di Wilayah Pengembangan PT. Petrokimia Gresik

Transkripsi

1 Perencanaan Dermaga Curah Cair untuk Kapal DWT di Wilayah Pengembangan PT Eka Prasetyaningtyas, Cahya Buana,Fuddoly, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya Abstrak - PT adalah perusahaan BUMN produsen pupuk terbesar se-indonesia yang memiliki peran penting dalam memenuhi kebutuhan pupuk di Indonesia. Untuk menjalankan perannya tersebut, PT melakukan kegiatan pengadaan bahan baku pupuk yang berupa zat cair dalam jumlah besar melalui jalur laut. Sepanjang tahun 2012 TUKS PT sudah tidak mampu lagi mendukung kegiatan bongkar muat yang sudah ada. Hal ini ditunjukkan dengan nilai BOR (Berth Occupancy Ratio ) TUKS PT yang mencapai 80%. Idealnya nilai BOR untuk pelabuhan adalah 60% 70% nilai BOR > 75% akan mengakibatkan waiting time yang cukup lama. Sehingga pengadaan dermaga baru untuk curah cair dengan kapasitas kapal DWT dirasa sangat penting di wilayah TUKS PT. Perencanaan ini bertujuan perencanaan layout perairan dan layout daratan, menentukan detail struktur, perencanaan pengerukan,penentuan metode pelaksanaan serta mengetahui rencana anggaran biaya (RAB) untuk membangun dermaga curah cair di wilayah pemgembangan PT. Type dermaga yang direncanakan berupa breasting dolphin, mooring dolphin, unloading platform, catwalk, trestle dan abutment. Kata kunci : TUKS, Breasting, Mooring, Unloading Platform, Catwalk, Trestle, Abutment, Pengerukan I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang PT adalah perusahaan BUMN produsen pupuk terbesar se-indonesia yang memiliki peran penting dalam memenuhi kebutuhan pupuk di Indonesia. Untuk menjalankan perannya tersebut, PT Petrokimia Gresik melakukan kegiatan pengadaan bahan baku pupuk yang berupa zat cair dalam jumlah besar melalui jalur laut. Sebagai BUMN yang besar PT telah memiliki Terminal Untuk Kepentingan Sendiri (TUKS). TUKS tersebut dibangun sebagai fasilitas bongkar muat untuk kepentingan perusahaan untuk mempermudah operasional pengadaan bahan baku pupuk yang berupa zat cair. TUKS eksisting PT didesain untuk kapal DWT. Sepanjang tahun 2012 TUKS PT sudah tidak mampu lagi mendukung kegiatan bongkar muat yang sudah ada. Nilai Berth Occupancy Ratio (BOR) dari TUKS PT telah mencapai angka 80%. Idealnya nilai Berth Occupancy ratio untuk sebuah pelabuhan adalah 60% 70%. Pelabuhan dengan tingkat pemakaian BOR > 75% harus dikembangkan karena akan mengakibatkan waiting time menjadi lama. Pengadaan dermaga baru untuk curah cair dengan kapasitas kapal DWT dirasa sangat penting di wilayah TUKS PT. Hal ini merupakan solusi untuk nilai Berth Occupancy Ratio-nya (BOR) sudah mencapai 80%. Sehingga diperlukan adanya dermaga baru untuk pendatangan bahan baku cair dari daerah lain. Gambar 1 menunjukkan lokasi wilayah pengembangan PT Petrokimia yang akan dibangun dermaga baru. Gambar 1 Lokasi Rencana Pembangunan B. Rumusan Masalah Rumusan masalah yang dikemukakan pada perencanaan ini meliputi : 1. Perencanaan layout perairan dan daratan dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT 2. Perencanaan detail struktur dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT 3. Menentukan metode pelaksanaan pembangunaan dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT 4. Menentukan volume pengerukan dan metode pelaksanaan pengerukan dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT 5. Menentukan rencana anggaran biaya (RAB) pada pembangunan dermaga curah cair di wilayah pemgembangan PT C. Tujuan Tujuan dari penulisan ini adalah : 1. Merencanakan layout perairan dan daratan dermaga curah cair di PT 2. Merencanakan detail struktur dermaga curah cair di PT 3. Menentukan metode pelaksanaan pembangunaan dermaga curah cair di PT 4. Menentukan volume pengerukan dan metode pelaksanaan pengerukan dermaga curah cair di PT

2 2 5. Menentukan rencana anggaran biaya (RAB) pada pembangunan dermaga curah cair di wilayah pemgembangan PT D. Data Gelombang II METODOLOGI Gambar 5 Wave rose (Sumber : BMKG Maritim Surabaya) Dari gambar 5 menunjukkan bahwa tinggi gelombang maksimal berkisar 0,3 m 0,4 m dari arah timur. E. Data Tanah Gambar 2 Diagram Alur Metodologi Penelitian III. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA A. Data Pasang Surut Gambar 6 Grafiks NSPT dan Daya Dukung Pondasi Gambar 3 Grafiks Pasang Surut Beda pasut 2 x Zo 2 x 1,5 m 3 m Type Gelombang Campuran dominan semidiurnal B. Data Arus Data arus didapatkan dari BMKG Tanjung Perak Surabaya. Dari data yang didapatkan arus maksimal di wilayah perairan PT adalah sebesar 5 cm/s dan dominan dari arah tenggara. C. Data Angin Angin dominan dari arah tenggara dengan kecepatan angin maksimal berkisar antara 7 11 knot. 2. PERENCANAAN LAYOUT Ada 2 alternatif layout yang akan dipilih salah satu sebagai acuan perencanaan. Alternatif 1 sesuai dengan masterplan PT dengan type dermaga full plate yang diharapkan mampu melayani bongkar muat curah cair dan bongkar muat pupuk in bag. Alternatif layout 2 direncanakan 2 type yaitu dermaga full plate dan type 2 terdiri atas breasting,mooring dan ULP. Dikarenakan kebutuhan bongkar muat pupuk in bag yang kecil dan untuk efisiensi biaya konstruksi maka dalam perencanaan selanjutnya dipilih alternatif layout 2 Gambar 7 Alternatif 1 Gambar 4 Wind rose Gambar 8. Alternatif 2

3 3 Untuk kebutuhan layout perairan dan daratan disajikan dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1 Kebutuhan Layout Perairan dan Daratan Layout Kebutuhan Dipakai Areal Kedalaman 1.2 x D m 14 m Penjangkaran Jari - jari LOA + 6 D m 255 m Lebar 3 x (1,5 B) m 130 m Alur Masuk Kedalaman 1,15 D m 13 m Panjang Alur 2 x LOA 372 m 375 m Kolam Putar Jari - jari LOA 186 m 190 m Kedalaman 1,15 D m 13 m Panjang 25 + n LOA m 230 m Kolam Dermaga Lebar (2 x B) m 106 m Kedalaman 1,1 D m 12 m Elevasi Beda pasut m + 4,5 mlws + 4,5 mlws Panjang Jarak daratan - dermaga 817 m 820 m Trestle Lebar B 2 jalur + B untuk pipa 9 m 9 m Unloading Panjang Umumnya 35 m 35 m Platform Lebar Umumnya 20 m 18 m Jarak antar mooring (as to as) 0.8 x LOA Kapal Terbesar m 145 m Jarak antar Kapal Besar (0,25-0,4 ) LOA 46,5 m - 74,4 m breasting Kapal kecil (0,25-0.4) LOA 35 m - 56 m 50 m 3. KRITERIA DESAIN A. Pemilihan Fender Ef C H * C E * C C * C S ( 2 1 W * V 2 )/g 1,87 x 1,004 x 1 x 1 x ( 1 2 x x 0,1 2 ) / 9,81 36,94 ton m Ef 36,94 x 1,75 64,64 ton m Dipakai Fender SCN 1200 E1.1 Tabel 2 Pemilihan type fender Gambar 9 Pemodelan Catwalk Digunakan : Balok memanjang : WF 450 X 200 X 8 X 12 Balok melintang 1 : WF 250 x 175 x 7 x 11 Balok melintang 2 : WF 400 x 200 x 7 x 11 Penulangan Pelat: Mn kg cm 0,8 Penulangan Tumpuan Ca h n x M b x σ ' a 9,2cm 17,5 x 52812,5 1,00 x1850 4,112 Dengan melihat tabel perhitungan lentur dengan δ 0 didapatkan : ɸ 2,3 > ɸ0 0,904 OK 100 n ω 6,586 Sehingga ω 6, x 17,54 0,00376 As perlu ω x b x h 0,00376x 1000 x ,47 mm 2 Dipasang D (As 1205,8 mm 2 ) PBI Perhitungan Struktur Bawah Catwalk Tiang pancang : ɸ60,96 cm t 12 mm B. Pemilihan Bollard 1 GT 1,75 DWT (untuk kapal bulk carierr) DWT GT Tabel 3 kebutuhan bollard Tabel 4 Output SAP 2000 Type Tiang Beban Kombinasi Besar Frame P tarik (kg) Tegak P tekan (kg) DL + LL + GEMPA Y M (kg m) DL + LL + GEMPA X V (kg) DL + LL + GEMPA X Kebutuhan Kedalaman tiang QL SF x P 3 x 30640, ,3 kg 91,9203 ton Kebutuhan kedalaman 4 m dari seabed. Namun kedalaman pemancangan harus minimal Zf 8 m atau -17,5 LWS B. Perencanaan Mooring Dolphin Konfigurasi tiang pancang dan model mooring dolphin disajikan dalam Gambar 10 berikut. Dipakai bollard type kidney dengan kapasitas 80 ton 4. PERENCANAAN PENGERUKAN Volume pengerukan : ,5 m 3 Alat yang digunakan : suction dredger 5. PERHITUNGAN STRUKTUR A. Perencanaan Catwalk : terdiri dari lajur untuk jalan dan lajur untuk trace pipa Gambar 10 Pemodelan Mooring Dolphin

4 4 Perencanaan Poer Tabel 5 Output SAP 2000 Mn Mu 43942, ,875 kg m 0,8 0,8 hx tebal pelat decking (0,5 x Ø tulangan arah x) (0,5 x 2,5) 90,75 cm Ca h n x M b x σ ' a 90,75cm 3,98 17,54 x 54927,875 1x 1850 Dengan melihat tabel perhitungan lentur cara n untuk Ca 3,98 dengan δ 0, didapatkan : φ 2,215 > φ 0 0,905...(OK) 100nω 7,019 Luas Tulangan yang diperlukan adalah : Tulangan Tarik : A ω x b x h 7,019 x 100 x 90, x 17,54 36,318 cm 2 Maka Dipasang D (As 3925 mm 2 ) Tulangan Samping Asd 10% x ,5 mm 2 Maka dipakai 2D-16 (As 401,92 mm 2 ) Penulangan Arah Y: Tulangan Tarik : Dipasang D ( As 5396,875 mm 2 ) Tulangan Samping : Dipakai 4D16 (As 803,84 mm2) Perhitungan Struktur Bawah Mooring Tiang pancang : ɸ60,96 cm t 12 mm Tabel 6 Output SAP 2000 Kebutuhan Kedalaman tiang tegak QL SF x P tekan 3 x 68872,1 kg ,3 kg 206,6163 ton Kebutuhan kedalaman -8 m dari seabed atau kedalaman -17,5 LWS Tiang Tarik QL SF x P 3 x 10452,65 kg 31357,95 kg 31,3579 ton Kebutuhan kedalaman -6 m dari seabed dipakai Zf. 8 m atau kedalaman -17,5 LWS Kebutuhan Kedalaman tiang miring Tiang Tarik Qs SF x P tarik 3 x kg 72816,48 kg 72,816 ton Kebutuhan Kedalaman -8 m dari seabed atau sedalam LWS Ql SF x P tekan 3 x 84485,9 kg ,7 kg 253,4577 ton Kebutuhan kedalaman -10 m dari seabed atau pada kedalaman 19,5 LWS C. Perencanaan Breasting Dolphin Konfigurasi tiang pancang dan model breasting dolphin disajikan dalam Gambar 11 berikut. Gambar 11 Pemodelan Breasting Dolphin Beban yang bekerja pada breasting : 1. Hanging Kapal : kg (Thoressen,2002) 2. Beban Tumbukan Kapal : 1073 KN 3. Beban gesekan kapal : 107,3 KN Perencanaan Poer Tabel 7 Output SAP 2000 Beban Kombinasi Besar M slab 1-1 M slab Penulangan Poer Arah X Mu ,34 kg m Mn 54474, ,925 kg m 0,8 Hx (0,5 x 2,5) 110,75 cm hx 110,75 Ca 4,36 n Mx x 68092,925 b σa 1 x 1850 Dengan menggunakan nilai δ 0 dan Ca 4,36, dari tabel n-lentur didapat : Φ 2,472 > ϕ 0,905 (OK) 100nω 5,825 Sehingga, ω 5, x 17,54 0,00332 Luas Tulangan Tarik : Dipasang : As ωbh x 100 x 110,75 36,782 cm 2 Dipakai tulangan D (As pakai 3925 mm 2 ) Tulangan Samping : Asd 10% x ,5 mm 2 Dipakai 2 D16 (As pakai 401,92 mm 2 ) Penulangan Arah Y Dipakai tulangan tarik D (As pakai 4906,25 cm 2 )

5 5 Dipakai tulangan samping 4 D16 (As pakai 803,84 mm 2 ) Perhitungan Struktur Bawah Breasting Tiang pancang : ɸ81,28cm t 12 mm Tabel 8 Output SAP 2000 Tiang Tegak Tiang Miring Gaya Besar Kombinasi frame/joint P tarik (kg) P tekan (kg ) DL + LL + GEMPA Y 2 2 M (kg m) DL + LL + GEMPA X 2 V (kg) DL + LL + GEMPA X 2 P tarik (kg) P tekan (kg ) M (kg m) V (kg) Perencanaan Tiang Tegak Perencanaan tiang tekan QL SF x P 3 x ,9 kg 223,8699 ton Kebutuhan Kedalaman - 6 m dipakai kedalaman Zf - 10 m atau pada elevasi - 22 m LWS Perencanaan tiang tarik QS SF x P 3 x 70537, kg 211,612 ton Kebutuhan kedalaman 14 m atau pada elevasi -26 m LWS. Perencanaan Tiang Miring Perencanaan tiang tekan Ql SF x P 3 x kg 460,911 ton Kebutuhan Kedalaman 13 m atau pada elevasi -25 m LWS. Perencanaan Pelat Tabel 9 Hasil Penulangan Pelat Tiang Tegak QL SF x P tekan 3 x kg kg 376,791 ton Kebutuhan Kedalaman -9.5 m dari seabed atau sampai kedalaman sampai -21,,5 LWS Tiang Miring Qs SF x P tekan 3 x kg kg 442,794 ton Kebutuhan Kedalaman adalah -13 m dari seabed atau sedalam -25 LWS E. Perencanaan Trestle Perencanaan Balok Prestress Data Perencanaan : Balok Post Tension Jumlah Tendon : 4 Nominal diameter :12.7 mm Luas nominal area kawat mm 2 Nominal massa : kg/mm Minimal breaking load 184 KN Perencanaan tiang tarik QS SF x P 3 x kg kg 244,691 ton Kebutuhan Kedalaman 15 m atau pada elevasi -27 m LWS. D. Perencanaan Unloading Platform Beban yang bekerja : 1. Beban Akibat MLA 4 kg 2. Beban pangkalan + air hujan : 2,05 t/m 2 Balok Memanjang: 60 x 90 Gambar 14 Posisi Tendon pada Balok Prestress F. Perencanaan Abutment Tumpuan Lapangan Gambar 12 Penulangan Balok Memanjang ULP Balok Melintang : 60 x 90 Gambar 15 Perencanaan Abutment Tumpuan Lapangan Gambar 13 Penulangan Balok melintang ULP Tegangan yang terjadi 2 Vo σmax 3 L ( B ,03 e) 34, ,01637 kg/m Tegangan izin tanah Q ult 1,3 C Nc + q Nq + 0,5 B Ƴ N Ƴ 1,3 x 0 x x 33,3 + 0,5 x 3 x 800 x 41, kg/m 2

6 6 Q ijin q ult SF 89280t kg/m 2 Check Q ijin > σ max 297,6 ton/m 2 < 384,96 ton/m 2 NOT OK Diperlukan adanya pondasi tiang pancang Dari hasil SAP 2000 di dapatkan P maksimum dari struktur atas jembatan ,9 kg 398,9059 ton (Tabel 8.54) Data perencanaan : Rencana kedalaman tiang 10 m Jari-jari tiang pancang 60,69 cm Qu 251,024 ton (Grafiks Daya Dukung Tanah) kg SF rencana 3 Q ijin Qu 83674,667 kg SF 3 Jumlah tiang pancang minimum P n ,9 4, Q ijin 83674,667 Gambar 16 Konfigurasi Tiang Pancang Pada Abutment 6. RENCANA ANGGARAN BIAYA Perhitungan volume pekerjaan dan rencana biaya setelah dilakukan perhitungan terhadap besarnya volume pekerjaan, didapat anggaran biaya total sebesar Rp ,00 KESIMPULAN 1. Pekerjaan pengerukan memiliki volume sebesar ,5 m 3 dan direncanakan menggunakan Kapal Keruk dengan spesifikasi : Tipe : Suction Dredger Kapasitas Keruk : m 3 /jam Durasi pengerukan : 95 hari kerja 2. Struktur Catwalk direncanakan sebagai struktur rangka baja dengan spesifikasi: Panjang Bentang : 55 m Dimensi Balok memanjang : WF 450x200x8x12 Dimensi Balok melintang1 : WF 250x175x7x11 Lebar catwalk (jalan) : 2 m Lebar catwalk (pipa) : 3 m Kedalaman Tiang pancang : -17,5 LWS 3. Struktur Loading Platform direncanakan beton bertulang precast dengan spesifikasi : Dimensi Platform : 35 x 18 m 2 Dimensi balok melintang : 60 x 90 cm 2 Dimensi balok memanjang : 60 x 90 cm 2 Tebal pelat : 30 cm Poer pancang tunggal : 160 x 160 x 100 cm 3 Poer pancang ganda : 320 x 160 x 100 cm 3 Tiang pancang : 812,8 t 12mm - Kedalaman tiang tegak : -21,5 m LWS - Kedalaman tiang miring :-25 m LWS (Dipakai) 4. Struktur Trestle direncanakan beton bertulang dan prestress Dimensi struktur : 820 x 9 m 2 Dimensi Balok Precast balok melintang : 60 x 80 cm 2 balok memanjang : 60 x 80 cm 2 Dimensi Balok Prestress Jumlah Tendon : 4 Dimensi Balok : 800 mm x 1820 mm Tebal pelat : 35 cm Poer pancang tunggal: 120 x 120 x 100 cm 3 Tiang pancang : 609.6, t 12 mm - Kedalaman tiang : -30,5 m LWS 5. Struktur Mooring Dolphin direncanakan dengan spesifikasi: Dimensi struktur : 7 x 7 m 2 Tebal poer : 100 cm Bollard Type Kidney 80 ton Tiang pancang : 609,6, t 12 mm - Kedalaman tiang tegak : -17,5 m LWS - Kedalaman tiang miring : -19,5 m LWS - Digunakan kedalaman tiang : -19,5 m LWS 6. Struktur Breasting Dolphin direncanakan dengan spesifikasi : Dimensi struktur : 7.5 x 7 m 2 Tebal poer : 120 cm Dimensi fender : SCN 1200 E1.1 Tiang pancang : 812,8, t 16 mm - Kedalaman tiang tegak : -26 m LWS - Kedalaman tiang miring : -27 m lws - Digunakan kedalaman tiang : -27 m LWS 7. Struktur Abutment yang direncanakan Tinggi abutment : 6 m Lebar abutment : 9 m Jumlah Tiang pancang : 6 buah Kedalaman Tiang Pancang : -16 m LWS 8. Rencana anggaran biaya total untuk pembangunan dermaga curah cair PT ini adalah sebesar Rp ,00 DAFTAR PUSTAKA [1] Japan International Cooperation Agency Technical Standard for Port and Harbour Facilities in Japan. [2] Triatmodjo, Bambang Perencanaan Pelabuhan. Yogyakarta : Beta Offset [3] Wahyudi, Herman Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. [4] Panitia Pembaharuan Peraturan Beton Bertulang Indonesia Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung. Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. [6] Thoressen.2002.Port Designer Handbook [7] Direktorat Jenderal Perhubungan Laut 2006.Pedoman Teknis Kegiatan Pengerukan dan Reklamasi [8] Wangsadinata,Wiratman.1979.Perhitungan Lentur Cara n.bandung.yayasan LPMB [9] TY.LIN.2000.Desain Struktur Beton Prategang. Jakarta. Binarupa Aksara