< >

PDA Test (Pile Driving Analyzer) Untuk Tiang Pancang Beton Pondasi Dalam

PDA (Pile Driving Analyzer) Test Untuk Tiang Pancang Beton Pondasi Dalam
Dalam sebuah proyek pondasi merupakan substruktur yang sangat penting. Pondasi lah yang akan menyalurkan beban dari bagian superstruktur ke tanah keras. Sehingga dalam pelaksanaan dan perencanaan pondasi harus benar benar matang.

Untuk menentukan kedalaman tanah keras dalam perencanaan pondasi pada umumnya akan berawal dari data sondir, Conus Penetration Test (CPT) dan Standard Penetration Test (SPT). Perhitungan kedalaman tiang pancang yang akan dibutuhkan atau dipesan ke pabrik precast ditentukan dari data ini.

Pile Dynamic Analyzer (PDA) Test sudah cukup lama dikenal di Indonesia, akan tetapi belum terlalu banyak yang mengenal betul dasar tentang teori PDA test. PDA Test termasuk salah satu jenis pengujian dinamik dengan menggunakan metoda wave analysis dan sering disebut dengan re-strike test sesuai dengan sifat pengujiannya yang melakukan re-strike atau pemukulan ulang pondasi tiang yang diuji.

Untuk lebih mudah memahami apa itu PDA test, maka pembahasan yang dimaksud disini adalah untuk tiang pondasi dalam beton. Karena kita tahu, PDA test sebenarnya bukan hanya untuk tiang pondasi beton, tetapi bisa juga untuk pondasi besi (steel) dan kayu.

Setelah kedalaman tanah keras diketahui dan telah memperhitungkan kekuatan friksi maka akan didapat kebutuhan panjang pondasi yang akan dipancang. Misalkan dalam suatu proyek dari data sondir, kebutuhan panjang pondasi dalam adalah 10 m.

Maka kemudian pihak kontraktor akan memesan tiang pancang ke supplier tiang pancang precast dengan panjang 10 meter. Tiang pancang yang akan dipesan ini bisa saja mini pile, Spun pile atau jenis tiang pancang beton pondasi dalam lainnya.

Tiang precast yang sudah dipesan sepanjang 10 m tersebut akan dipancang di lapangan dan dilaksanakan oleh kontraktor. Lalu pada saat akan mencapai kedalaman 10 meter atau pada saat akan mencapai 10 pukulan terkahir akan dilakukan pengujian kalendering.

Sebelum  dilaksanakan  kalendering  biasanya  juga  dilakukan  monitoring pemukulan  saat  pemancangan  yaitu  untuk  mengetahui  jumlah  pukulan  tiap  meter dan  total  sebagai  salah  satu  benuk  data  yang  dilampirkan  beserta  hitungan kalendering.  Untuk  itu  sebelumnya  tiang pancang  yang  akan  dipancang  diberikan skala terlebih dahulu tiap meternya menggunakan penanda misalnya cat semprot / philox.  Untuk  mengitungnya  disediakan terlebih  dahulu  counter  agar  mudah  dalam menghitung jumlah pukulan tiap meter dan totalnya
pemberian skala pada tiang pancang
Dari data kalendering maka akan diketahui daya dukung pondasi. Kapasitas  daya  dukung  tiang  pancang  dapat  diperkirakan  dengan  menggunakan rumus dinamis (Hiley). Sebenarnya dalam hitungan kalendering bisa digunakan rumus lain.

Untuk idealnya, data kapasitas daya dukung dari kalendering ini harus di komparasikan dan di dukung dari data hasil PDA test.

Jadi secara garis besar kapasitas pancang akan diketahui dari kalendering dan PDA test.  Selain itu ada test lain lagi, yaitu Static Load Test atau Uji beban skala penuh (Static Load Test) ini merupaka metode yang paling dapat dipercaya tapi memiliki beberapa kekurangan yaitu
tumpukan blok-blok beton yang digunakan untuk pengujian
  1. membutuhkan biaya yang besar , 
  2. waktu yang relatif lama, 
  3. bahaya bagi pekerja karena tumpukan blok-blok beton yang digunakan untuk pengujian

PDA (Pile Driving Analyzer) Test

Pile Driving Analyzer  atau biasa kita kenal  dengan sebutan PDA  Test termasuk salah satu jenis pengujian pondasi dengan memberikan impact / tumbukan kepada pondasi dengan Hammer dimana pondasi tersebut telah  di pasang sensor Transducer ( Velocity ) dan Accelerometer ( Force )

PDA Test pelaksanaannya mengacu pada ASTM D4945 (Standard Test Method for High-Strain Dynamic  Testing of Deep Foundations) : "This test method is used to provide data on strain or force and acceleration, velocity or displacement of a pile under impact force. The data are used to estimate the bearing capacity and the integrity of the pile, as well as hammer performance, pile stresses, and soil dynamic characteristics, such as soil damping coefficients and quake values. This test method is not intended to replace Test Method D 1143."

Analisa data PDA dilakukan dengan prosedur Case Method, yang meliputi pengukuran data kecepatan (velocity) dan gaya (force) selama pelaksanaan pengujian (re-strike) dan perhitungan variabel dinamik secara real time untuk mendapatkan gambaran tentang daya dukung pondasi tiang tunggal. Dari PDA Test  dengan menggunakan "Case Method" kita akan dapat mengetahui :
  1. Daya dukung pondasi tiang tunggal;
  2. Integritas atau keutuhan tiang dan sambungan;
  3. Efisiensi dari transfer energi pukulan hammer/alat pancang;
  4. Dsb. 

Teori dan Output PDA Test

Pengujian tiang cara dinamis dilakukan dengan menempatkan 2 pasang sensor secara berlawanan.
Satu pasang sensor terdiri dari pengukur regangan (strain transducer) dan pengukur percepatan (accelerometer) yang dipasang dibawah kepala tiang (minimum jarak dari kepala tiang ke transducer 1,5D – 2D, dimana D adalah diameter tiang) sehingga ada jarak bebas pada saat tumbukan.

PDA test typical set-up
Akibat tumbukan hammer pada kepala tiang, sensor akan menangkap gerakan yang timbul dan
mengubahnya menjadi sinyal listrik yang kemudian di rekam dan diproses dengan Pile Driving
Analyzer (PDA) model PAX.

Hasil rekaman PDA dianalisa lebih lanjut dengan software CAPWAP. CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program) adalah program aplikasi analisa numerik yang menggunakan masukan data gaya (force) dan kecepatan (velocity) yang diukur oleh PDA.

Kegunaan program ini adalah untuk memperkirakan distribusi dan besarnya gaya perlawanan
tanah total sepanjang tiang berdasarkan modelisasi sistem tiang-tanah yang dibuat dan
memisahkannya menjadi bagian perlawanan dinamis dan statis.

Hasil keluaran (output) dari CAPWAP (G&P GEOTECHNICS SDN BHD, 2006) antara lain :

Daya dukung aksial tiang (Ru - ton)

Perkiraan daya dukung aksial tiang (Ru) dilakukan dengan ‘case method’. Berdasarkan kurva
‘F’ dan ‘V’, diperkirakan daya dukung aksial tiang yang diuji terdiri dari tahanan ujung (end bearing) dan lengketan (shaft friction). Hasil PDA dianalisa lebih lanjut dengan CAPWAP juga menghasilkan distribusi daya dukung tanah sepanjang tiang dan simulasi pembebanan statik . Kriteria penerimaan hasil Ru yaitu Qu (daya dukung ultimit tiang hasil CPT/SPT) ≤ Ru (daya dukung ultimit tiang hasil PDA).

Integritas tiang / keutuhan tiang (BTA - %) dan Lokasi kerusakan dibawah sensor (LTD - m)

Output kuantitas BTA (Beta) yaitu estimasi beberapa kerusakan tiang.
keutuhan tiang (BTA - %)
Output PDA Test

Tujuan PDA Test

Mengetahui nilai daya dukung pondasi tiang tunggal integritas atau keutuhan tiang dan joint (sambungan pada tiang pancang ) efisiensi dari transfer energi hammer ke tiang pancang dan sebagainya dari hasil analisa output.

Pengujian dinamis dilaksanakan untuk memperkirakan daya dukung aksial tiang. Karena itu, pemasangan instrumen dilakukan sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur selama pengujian dapat dihilangkan sebanyak mungkin. Untuk itu yang harus dilakukan pada pemasangan instrumen adalah strain transducer harus dipasang pada garis netral dan accelerometer pada lokasi berlawanan secara diametral serta posisi dari palu pancang harus tegak lurus terhadap garis strain transducer. 

Peralatan Pengujian PDA 

  1. Pile Driving Analyzer (PDA), 
  2. Dua (2) Strain Transducer,
  3. Dua (2) Accelerometer, 
  4. Kabel Penghubung
  5. Alat bor beton, Angkur + Baut,dan Kunci 
Peralatan Pengujian PDA
Peralatan Pengujian PDA
Peralatan dapat dimasukkan dalam kotak perjalanan yang cukup kuat. Setiap set ‘PDA’ dan perlengkapannya membutuhkan satu atau dua kotak yaitu berukuran sekitar 600 mm x 500 mm x 400 mm: dengan berat sekitar 30 kg. 

Pemasangan Sensor


Yang diperhatikan pada waktu pemasangan instrumen strain transducer dan accelerometer (minimal masing-masing 2 buah) adalah posisi pemasangan harus sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur (kelentingan) tiang dapat diminimalkan.

Posisi Pemasangan Sensor PDA
Sensor di pasang dengan hitungan 1,5 X Diameter dari kepala Tiang , atau di sesuaikan dengan kondisi tiang di lapangan.

Untuk Tiang Dengan diameter < 1000mm menggunakan 2 Accelerometer dan 2 Transducer dan 1 Main Cable, sedangkan untuk tiang > 1000mm menggunakan 4 Accelerometer dan 4  Transducer dan 2 Main Cable

Data Riwayat Tiang ( Pilling Record )

Sebelum pelaksanaan pengujian, data berikut ini harus diberikan kepada penguji PDA, dan menjadi tanggung jawab Kontraktor yang melaksanakan pemancangan untuk memberikan data yang benar :
  1. nomor tiang yang akan di uji
  2. tanggal pemancangan ( untuk Tiang pancang )
  3. Tanggal Pengecoran ( Untuk Tiang Bor Pile , wash Boring )
  4. bentuk dan dimensi penampang tiang
  5. panjang total tiang
  6. panjang tertanam pondasi tiang
  7. data sambungan tiang ( Joint Untuk pengelasan sambungan tiang pancang )
  8. data hammer yang digunakan untuk melaksanakan pengujian PDA ( Diesel Hammer , Juntan , Drop hammer dl

Spesifikasi Tiang yang ingin uji PDA Test

Umur beton sudah mencapai mutu rencana
Umur tiang  5 hari setelah pemancangan
Kepala tiang harus rata dan tidak ada besi tulangan yang terlihat
Harus di lakukan penggalian jika tiang tertanam ( penggalian di sesuaikan dengan kondisi aktual di lapangan )

Prosedur Pekerjaan PDA Test 

  1. Melakukan survey tiang yang akan di uji
  2. Menentukan Lokasi pemasangan sensor idealnya 1.5x diameter dari kepala tiang atau di sesuaikan dengan kondisi tiang di lapangan , jika menggunakan 2 Strain Transducer dan 2 Accelerometer maka harus di siapakan 2 lokasi pemasangan sensor yang saling berhadapan dan, jika menggunakan 4 Strain Transducer dan 4 Accelerometer maka harus di siapakan 4 lokasi pemasangan sensor yang saling berhadapan
  3. Meratakan tempat untuk memasang sensor dengan menggunakan  alat grinda tangan dengan luas 10cm X 10cm  ( tiang Cast In Place ), jumlah meratakan tempat di sesuaikan dengan penggunaan sensor
  4. Membuat Mal ( tanda ) pada bagian tiang yang akan di lubangi dengan mal yang telah di sesuaikan lubang nya dengan lubang pada sensor
  5. Melubangi tiang dengan alat bor tangan untuk membuat dudukan sensor , Lubang di sesuaikan dengan sensor yang di pakai , jumlah lubang di sesuaikan dengan penggunaan sensor jika menggunakan 2 Strain Transducer dan 2 Accelerometer maka harus di siapakan 6 lubang dan , jika menggunakan 4 Strain Transducer dan 4 Accelerometer maka harus di siapakan 12 Lubang
  6. Setelah lubang selesai di buat , langkah selanjutnya adalah memasukkan dyna set dengan ukuran ¼”x8mmx25mm , krmudian masukkan paku dyna set ke dalam lubang dyna set dan berikan pukulan agar bagian dynaset mengikat pada struktur beton
  7. Tempelkan sensor Transducer dan Accelrometer sesuai dengan posisi lubang kemudian masukkan baut yang sudah terpasang dengan mur ( baut ukuran ¼”x200mm ) ke badan sensor dan lubang dyna set, kemudian kencangan dengan kunci pas
  8. Pastikan semua sensor terpasang dengan benar dan kencang , Karna kekncangan pemasangan sensor sangat berpengaruh pada data yang akan di monitor
  9. Pasang pelindung sensor
  10. Sambungkan sensor ke main cable yang telah tersambung ke komputer PDA
Pengujian dinamis tiang didasarkan pada analisis gelombang satu dimensi yang terjadi ketika tiang dipukul oleh palu. Regangan dan percepatan selama pemancangan diukur menggunakan strain transducer dan accelerometer. Dua buah strain transducer dan dua buah accelerometer dipasang pada bagian atas dari tiang yang diuji (kira-kira 1,5 x diameter dari kepala tiang).

Pemasangan kedua instrumen pada setiap pengukuran dimaksudkan untuk menjamin hasil rekaman yang baik  dan pengukuran tambahan jika salah satu instrument tidak bekerja dengan baik. Pengukuran direkam oleh PDA dan dianalisis dengan case method yang sudah umum dikenal, berdasarkan teori gelombang satu dimensi.

Yang diperhatikan pada waktu pemasangan instrumen strain transducer dan accelerometer (minimal masingmasing 2 buah) adalah posisinya harus sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur (kelentingan) tiang dapat diminimalkan. Karena jika terjadi lenturan (bending) selama pelaksanaan re-strike, maka data yang diperoleh akan mengalami distorsi sehingga  analisa yang dilakukan tidak akan akurat.

 Analisis Data

  1. Data daya dukung ultimit tiang (Qu) dari hasil CPT/SPT diperbandingkan dengan daya dukung ultimit tiang (Ru) dari hasil PDA test. Jika Qu ≤ Ru, maka daya dukung tiang aman, tetapi jika Qu ≥ Ru maka daya dukung tiang tidak aman atau kemungkinan mengalami kelebihan beban.
  2. Menganalisa data integritas tiang (BTA) dari hasil PDA test. Jika hasil BTA > 80% maka tiang tidak banyak mengalami kerusakan, tetapi jika BTA < 80% maka terdapat kerusakan serius pada tiang.
  3. Menganalisa data penurunan maksimum tiang (Dx) dan penurunan permanen tiang (DFN). Jika hasil Dx < Sf atau DFN < Sp maka penurunan tiang masih dalam batas toleransi. Tetapi jika Dx > Sf atau DFN > Sp maka penurunan tiang yang terjadi berlebihan sehingga kurang aman.
Safety saat pelaksanaan test harus sangat diutamakan baik terhadap sensor dari kemungkinan rusak karena impact dari hammer dan sebagainya, dan juga safety dari alat pendukung saat pelaksanaan test, terutama semua pekerja yang terlibat dalam pengetesan. Laporan hasil PDA test harus di bawah pengawasan oleh geotechnical engineer yang berpengalaman dan mengerti betul tentang batasan yang ada dalam PDA test.

GRATIS !!!
Dapatkan update artikel terbaru IlmuBeton.com:

Jangan lupa Konfirmasi melalui link Aktivasi yang kami kirimkan ke email Anda

1 Response to "PDA Test (Pile Driving Analyzer) Untuk Tiang Pancang Beton Pondasi Dalam"

  1. Acquaint yourself with the Highway Code - This will form the basis of every driver's journey until the day they stop driving and can be studied far in advance of even going near a car and certainly before taking any driving lessons. intensive driving course bedford

    ReplyDelete

Silahkan tinggalkan komentar berupa saran, kritik, atau pertanyaan seputar topik pembahasan. Hanya komentar dengan Identitas yang jelas yang akan ditampilkan, Komentar Anonim, Unknown, Profil Error tidak akan di approved

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel