BAB VII TINJAUAN KHUSUS METODE PELAKSANAAN PEKERJAAN KONSTRUKSI BALOK BETON PRATEGANG DI PROYEK WISMA KARTIKA GROGOL 7.1 Uraian Umum Seperti yang telah diketahui bahwa beton adalah suatu material yang tahan terhadap tekanan, akan tetapi tidak tahan terhadap tarikan. Sedangkan baja adalah suatu material yang sangat tahan terhadap tarikan. Dengan mengkombinasikan antara beton dan baja dimana nanti akan disebut beton bertulang (reinforced concrete). Jadi pada beton bertulang, beton hanya memikul tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik dipikul oleh baja sebagai penulangan (rebar).sehingga pada beton bertulang, penampang beton tidak 100% efektif digunakan, karena bagian yang tertarik tidak diperhitungkan sebagai pemikul tegangan.kelemahan lain dari konstruksi beton bertulang adalah berat sendiri (self weight) yang besar, yaitu 2400 kg/m3.untuk mengatasi ini pada beton diberi tekanan awal sebelum beban beban bekerja, sehingga seluruh penampang beton dalam keadaan tertekan seluruhnya, inilah yang kemudian disebut beton pratekan atau beton prategang (prestressed concrete). Perbedaan utama antara beton bertulang dengan beton pratekan adalah cara kerjanya. Cara kerja beton bertulang adalah mengkombinasikan antara beton dan baja tulangan dengan membiarkan kedua material tersebut bekerja sendiri sendiri.dimana beton memikul tekan dan tulangan baja memikul tarik.sedangkan beton pratekan mempunyai cara kerja dengan mengkombinasikan beton dan tulangan baja secara aktif. Cara aktif ini VII-1
dapat dicapai dengan cara menarik baja yang menahannya ke beton, sehingga beton dalam keadaan tertekan. A. Kelebihan beton prategang : 1. Dapat memikul beban lentur yang lebih besar dari beton bertulang. 2. Dapat dipakai pada bentang yang lebih panjang dengan mengatur defleksinya. 3. Ketahanan geser dan puntirnya bertambah dengan adanya penegangan. 4. Terhindarnya retak terbuka di daerah tarik, sehingga lebih tahan terhadap keadaan korosif. 5. Karena terbentuknya lawan lendut sebelum beban rencana bekerja, maka lendutan akhirnya akan lebih kecil dibandingkan dengan pada beton bertulang. 6. Dimensi yang dihasilkan lebih kecil untuk kondisi betang dan beban yang sama. Jadi akan mengurangi jumlah material yang diperlukan. 7. Karena dimensi yang dihasilkan lebih kecil, maka berat sendiri dari komponen struktur tersebut akan lebih kecil, sehingga akan dihasilkan pula pondasi yang lebih kecil. B. Kekurangan beton prategang : 1. Bahan-bahan bermutu tinggi yang digunakan mempunyai harga satuan yang lebih mahal. 2. Memerlukan peralatan khusus seperti tendon, angkur, mesin penarik kabel, dan lain-lain. 3. Memerlukan keahlian khusus baik dalam perencanaan maupun pelaksanaannya. VII-2
7.2 Prinsip Dasar Beton Prategang Beton prategang dapat didefinisikan sebagai beton yang diberikan tegangan tekan internal sedemikian rupa sehingga dapat meng-eleminir tegangan tarik yang terjadi akibat beban eksternal sampai suatu batas tertentu. Ada 3 konsep yang dapat dipergunakan untuk menjelaskan dan menganalisa sifat-sifat dasar dari beton prategang : 1. Sistem prategang untuk mengubah beton yang getas menjadi bahan yang elastis. 2. Sistem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dan beton mutu tinggi. 3. Sistem prategang untuk mencapai keseimbangan beban. 7.3 Material Beton Prategang 7.3.1 Beton Seperti telah di ketahui bahwa beton adalah campuran dari Semen, Agregat kasar ( split ), Agregat halus ( pasir ), Air dan bahan tambahan yang lain. Perbandingan berat campuran beton pada umumnya Semen 18 %, Agregat kasar 44 %, Agregat halus 31 % dan Air 7 %. Setelah beberapa jam campuran tersebut dituangkan atau dicor pada acuan ( formwork ) yang telah disediakan, bahan-bahan tersebut akan langsung mengeras sesuai bentuk acuan ( formwork ) yang telah dibuat. Kekuatan beton ditentukan oleh kuat tekan karakteristik ( fc_ ) pada usia 28 hari. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang melampaui 95 % dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan contoh ( sample ) beton dengan ukuran kubus 150 x 150 mm, atau silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pada konstruksi beton prategang VII-3
biasanya dipergunakan beton mutu tinggi dengan kuat tekan minimal fc = 30 MPa, hal ini diperlukan untuk menahan tegangan tekan pada pengangkuran tendon ( baja prategang) agar tidak terjadi keretakankeretakan. Pada proyek wisma untuk material beton prategang ini menggunakan beton mutu tinggi dengan kuat tekan minimal fc = 50 Mpa. 7.3.2 Baja Prategang Didalam praktek baja prategang ( tendon ) yang dipergunakan ada 3 ( tiga ) macam, yaitu : 1. Kawat tunggal ( wire ). Kawat tunggal ini biasanya dipergunakan dalam beton prategang dengan sistem pra-tarik ( pretension method ). b. Untaian kawat ( strand ). Untaian kawat ini biasanya dipergunakan dalam beton prategang dengan sistem pasca-tarik ( post-tension ). c. Kawat batangan ( bar ) Kawat batangan ini biasanya digunakan untuk beton prategang dengan sistem pra-tarik ( pretension ). Selain baja prategang diatas, beton prategang masih memerlukan penulangan biasa yang tidak diberi gaya prategang, seperti tulangan memanjang, sengkang, tulangan untuk pengangkuran dan lain-lain. Tabel Tipikal Baja Prategang: VII-4
Tabel 7.1 Tipikal Baja Prategang Jenis-jenis lain tendon yang sering digunakan untuk beton prategang pada sitem pre-tension adalah seven-wire strand dan single-wire. Untuk seven wire ini, satu bendel kawat teriri dari 7 buah kawat, sedangkan single wire terdiri dari kawat tunggal. Sedangkan untuk beton prategang dengan sistem post-tension sering digunakan tendon monostrand, batang tunggal, multi-wire dan multi-strand. Untuk jenis post-tension method ini tendon dapat bersifat bonded ( dimana saluran kabel diisi dengan material grouting) dan unbounded saluran kabel di-isi dengan minyak gemuk atau grease. Pada proyek wisma kartika ini menggunakan baja multi-strand dengan diameter 12,7 mm dan mengacu pada ASTM A416 90a dengan spesifikasi sebagai berikut: VII-5
Tabel 7.2 ASTM A416 90a 7.4 Alat alat yang digunakan Alat yang digunakan untuk pekerjaan stressing yaitu menggunakan pompa hidarulis dengan tipe YCW 250B dengan spesifikasi sebagai berikut: VII-6
Tabel7.3Alat Jack hidrolik VII-7
7.5 Metode Konstruksi Beton Prategang Pada dasarnya ada 2 macam methode pemberian gaya prategang pada beton, yaitu : 7.5.1 Pratarik (Pre-Tension Method) Methode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu disebut pretension method. Adapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut : a. Kabel ( Tendon ) prategang ditarik atau diberi gaya prategang kemudian diangker pada suatu abutment tetap. b. Beton dicor pada cetakan ( formwork ) dan landasan yang sudah disediakan sedemikian sehingga melingkupi tendon yang sudah diberi gaya prategang dan dibiarkan mengering. c. Setelah beton mengering dan cukup umur kuat untuk menerima gayaprategang, tendon dipotong dan dilepas, sehingga gaya prategang ditransfer ke beton. Setelah gaya prategang disalurkan ke beton, balok beton tersebut akan melengkung keatas sebelum menerima beban kerja. Setelah beban kerja bekerja, maka balok beton tersebut akan rata. 7.5.2 Pasca Tarik (Post-Tension Method) Pada methode Pascatarik, beton dicor lebih dahulu, dimana sebelumnya telah disiapkan saluran kabel atau tendon yang disebut duct. Secara singkat methode ini dapat dijelaskan sebagai berikut : VII-8
a. Dengan cetakan ( formwork ) yang telah disediakan lengkap dengan saluran/selongsong kabel prategang ( tendon duct ) yang dipasang melengkung sesuai bidang momen balok, beton dicor. b. Setelah beton cukup umur dan kuat memikul gaya prategang, tendon atau kabel prategang dimasukkan dalam selongsong ( tendon duct ), kemudian ditarik untuk mendapatkan gaya prategang. Methode pemberian gaya prategang ini, salah satu ujung kabel diangker, kemudian ujung lainnya ditarik ( ditarik dari satu sisi ). Ada pula yang ditarik dikedua sisinya dan diangker secara bersamaan. Setelah diangkur, kemudian saluran di grouting melalui lubang yang telah disediakan. c. Setelah diangkur, balok beton menjadi tertekan, jadi gaya prategang telah ditransfer kebeton. Karena tendon dipasang melengkung, maka akibat gaya prategang tendon memberikan beban merata kebalok yang arahnya keatas, akibatnya balok melengkung keatas. Pada proyek wisma Kartika Grogol menggunakan metode post tension karena pengecoran dilakukan di lapangan secara langsung dan mengutamakan faktor keberhasilan dari pekerjaan beton prategang ini. 7.6 Pelaksanaan Pekerjaan Beton Prategang pada Proyek Wisma Kartika Grogol. Pelaksanaan pekerjaan beton prategang dilakukan pada bagian balok As 7D 11D. Dalam pelaksanaannya ada tahapan tahapan pekerjaan agar pelaksanaan dapat berjalan sesuai rencana. Adapun tahapan tahapan tersebut sebagai berikut : VII-9
1. Pekerjaan Bekisting 2. Pekerjaan Pembesian 3. Pemasangan Tendon 4. Pekerjaan Pengecoran 5. Pekerjaan Stressing 6. Pekerjaan Grouting 7. Pembongkaran Bekisting 7.6.1 Pekerjaan Bekisting Pada proyek Wisma Krtika grogol untuk pembekistingan beton prategang menggunakan bekisting konvensional karena faktor perbedaan ukuran dan terbatasnya sumber daya yang mengerjakan pekerjaan tersebut. a. Pembuatan Bekisting Pekerjaan bekisting balok prategang menjadi satu pekerjaan dengan pembuatan bekisting plat, kerena dilaksanakan secara bersamaan. Pembuatan panel bekisting balok harus sesuai dengan gambar kerja. Dalam pemotongan plywood harus cermat dan teliti sehingga hasil akhirnya sesuai dengan luasan pelat atau balok yang akan dibuat. Pekerjaan balok dilakukan langsung di lokasi dengan mempersiapkan material utama antara lain: kaso 5/7, balok kayu 6/12, papan plywood. Tahap pembekistingan balok adalah sebagai berikut : VII-10
a. Scaffolding dengan masing masing jarak 100 cm disusun berjajar sesuai dengan kebutuhan di lapangan, baik untuk bekisting balok maupun pelat. b. Memperhitungkan ketinggian scaffolding balok dengan mengatur base jack atau U-head jack nya. c. Pada U-head dipasang balok kayu ( girder ) 6/12 sejajar dengan arah cross brace dan diatas girder dipasang balok suri tiap jarak 50 cm (kayu 5/7) dengan arah melintangnya, kemudian dipasang pasangan plywood sebagai alas balok. d. Setelah itu, dipasang dinding bekisting balok dan dikunci dengan siku yang dipasang di atas suri-suri. Gambar 7.4 Pemasangan Bekisting Gambar 7.5 Pemasangan Bekisting VII-11
Gambar 7.6 Pemasangan Bekisting 7.6.2 Pekerjaan Pembesian Pembesian berfugsi sebagai struktur konstruksi yang menahan gaya tarik pada beton yang diakibatkan oleh gaya elsternal yang terjadi pada kontruksi balok. Fabrikasi pembesian dilakukan di los yang ditempatkan di lokasi yang strategis untuk mobilisasi material ke lapangan dan dilaksanakan berdasarkan bar bending schedule sesuai dengan shop drawing dan spesifikasi yang telah direncanakan serta disetujui oleh pihak konsultan dan kontraktor.menggunakan bar bender. Pada proyek Wisma Kartika mutu baja tulangan yang digunakan yaitu D>13 BJTD-40, D<13 BJTP 24 dan STRAND yang digunakan yaitu Diameter 12,7mm ASTM A-416-90A. Untuk beton deking menggunakan tebal 5 cm dan harus ditempatkan dengan benar sesuai dengan jarak antara tulangan dengan bekisting yang telah ditentukan. VII-12
Gambar 7.7 Pekerjaan pembesian Gambar 7.8 Pekerjaan pembesian Gambar 7.9 Pekerjaan pembesian 7.6.3 Pemasangan Tendon (Ducting dan Kabel strand) Tendon berfungsi untuk menahan gaya momen tarik dan mengoptimalkan kekuatan beton konstruksi balok sebagai teknologi beton prategang. Tendon merupakan rangkaian ducting yang berisi kabel strand dan dimasukkan ke dalam tulangan balok sesuai dengan ordinat- VII-13
ordinat yang telah direncanakan serta disetujui oleh pihak konsultan dan kontraktor. Bentuk dan gambar pemasangan tendon dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 7.10 Spesifikasi Tendon Gambar 7.11 Spesifikasi Tendon Gambar 7.12 Pekerjaan pemasangan tendon VII-14
Gambar 7.13 Pekerjaan pemasangan tendon Gambar 7.14 Pekerjaan pemasangan tendon 7.6.4 Pekerjaan Pengecoran Peralatan pendukung untuk pekerjaan pengecoran balok diantaranya yaitu : pipa tremi, truck mixer, vibrator, lampu kerja, papan perata, concrete pump. VII-15
Setelah pekerjaan pembesian balok dan pelat selesai, maka dapat dilakukan pengecoran. Pengecoran balok dan pelat dilakukan bersamaan. Nilai slump pada pelat 12±2cm (10 cm s/d 14 cm) sedangkan pada balok 12±2cm (10 cm s/d 14 cm). Pengecoran balok dan pelat dengan menggunakn concrete pump dengan menggunakan beton readymix. Sebelum proses pengecoran dilaksanakan, maka perlu dilakukan pemeriksaan bekisting meliputi: Posisi bekisting harus dicek lagi apakah sudah sesuai dengan yang direncanakan. Bekisting harus lurus, tegak, tidak bocor, dan kuat. Selain mengenai hal tersebut, sebelum dilaksanakan pengecoran, bekisting dibersihkan dulu dengan menggunakan compressor. Pelaksanaan pengecoran balok adalah sebagai berikut: a. Untuk pelaksanaan pengecoran balok dan pelat lantai, digunakan concrete pump yang menyalurkan beton readymix dari truck mixer ke lokasi pengecoran, dengan menggunakan pipa pengecoran yang di sambung-sambung. b. Alirkan beton readymix sampai ke lokasi pengecoran, lalu padatkan dengan menggunakan vibrator. c. Setelah beton dipadatkan, maka dilakukan petrataan permukaan coran dengan menggunakan alat-alat manual. d. Setelah proses pengecoran selesai sampai batas pengecoran, maka dilakukan finishing. VII-16
Gambar 7.15 Pekerjaan pengecoran Gambar 7.16 Pekerjaan pengecoran Gambar 7.17 Pekerjaan pengecoran VII-17
Pada proyek Wisma Kartika ini khusus untuk pengecoran balok prategang menggunakan fc 50 karena syarat minimal standard beton yang digunakan untuk beton prategang minimal yaitu fc 30 7.6.5 Pekerjaan Stressing Pekerjaan penarikan tendon pra-tegang, stressing, juga merupakan syarat pengujian pada struktur balok itu sendiri terutama di daerah titiktitik angkur, baik angkur hidup maupun angkur mati. Karena pada saat stressinglah terjadi gaya pra-tegang terbesardi titik angkur stressing. Tujuan utama dari stressing adalah memberikan gaya pada struktur dengan cara menarik tendon/stress bar pre-stress dengan alat stressing jack bekerja secara hidrolis. Pemberian gaya ini dilakukan dengan mengontrol regangan yang terjadi sesuai dengan toleransi perancangan. Pada proyek Wisma Kartika menggunakan metode Post tension dimana beton terlebih dahulu di cor sesuai cetakan setelah beton berumur 28 hari beton akan di tegangkan dengan cara bagian ujung tanam pada beton ditarik menggunakan mesin jack hidrolic. Kekuatan tegangan disesuaikan oleh spesifikasi perencanaan yang disetujui oleh konsultan dan kontraktor. Semua tendon akan ditegangkan sesuai perencanaan. VII-18
Gambar 7.18 Pekerjaan stressing Gambar 7.19 Pekerjaan stressing Gambar 7.20 Pekerjaan stressing VII-19
7.6.6 Pekerjaan Grouting Pekerjaan Grouting adalah pekerjaan memasukan bahan yang masih dalam keadaan cair ke dalam ducting, dengan cara tekanan, sehingga bahan tersebut akan mengisi semua bagian dalam ducting, kemudian setelah beberapa saat bahan tersebut akan mengeras, dan menjadi satu kesatuan dengan kabel strand yang ada. Setelah dilakukan pekerjaan stressing pada tendon, maka pekerjaan grouting dapat dilakukan agar kabel strand yang telah ditegangkan dapat menjadi satu kesatuan dengan ducting. Bahan material untuk pekerjaan grouting ini menggunakan semen tipe 1 yang dicampur dengan zat aditif yang berfungsi untuk meningkatkan kualitas pasta dan mempercepat pengeringan. Gambar 7.21 Pekerjaan grouting VII-20
7.6.7 Pembongkaran Bekisting Pembongkaran bekisting merupakan proses pelepasan bekisting pada balok yang sudah dicor dan setelah beton dianggap mengeras. Pembongkaran bekisting pada balok prategang ini dilakukan setelah proses stressing dan proses grouting selesai dilakukan. Dan proses tersebut dilakukan setelah beton beumur 28 hari agar pada saat pembongkaran bekisting beton benar benar sudah kuat. Jika pembongkaran dilakukan sebelum waktu pengikatan pada beton menjadi sempurna, maka akan terjadi kerusakan/cacat pada beton tersebut. Gambar 7.22 Pekerjaan pembongkaran bekisting Gambar 7.23 Pekerjaan pembongkaran bekisting VII-21