1 Abstraksi
Pelabuhan memegang peranan penting dalam meningkatkan perekonomian suatu kawasan. Dermaga merupakan salah satu fasilitas penting yang harus dimiliki oleh suatu Pelabuhan. Seiring dengan waktu, dermaga akan mengalami penurunan kualitas material yang diindikasikan dengan terjadinya spalling, retak, erosi permukaan dan lain-lain. Metodologi perbaikan kerusakan pada struktur beton sepert ini tertentu dan khusus, melibatkan bahan-bahan kimia tertentu. Kualitas dari bahan-bahan kimia tersebut bukanlah satu-satunya faktor yang menentukan keberhasilan dari perbaikan, faktor lain yang juga menentukan adalah penerapan atau aplikasi di lapangan. Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas metodologi, bahan kimia termasuk biaya dalam melakukan perbaikan. Sebagai studi kasus diambil kasus Dermaga A-I Pelabuhan Palembang.
i
2 Pengantar
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan tahap pendidikan sarjana di Program Studi Teknik Kelautan Institut Teknologi Bandung. Tugas akhir ini berjudul “Penanganan Kerusakan Dermaga A – I Pelabuhan Palembang. Dalam tugas akhir ini dibahas metodologi, material dan biaya yang diperlukan untuk melakukan perbaikan tersebut. Pada kesempatan ini, penyusun ingin mengucapkan terima kasih atas segala dukungan yang telah oleh : •
Andojo Wurjanto, Ph.D selaku dosen pembimbing atas kesempatan dan waktu yang telah diluangkan untuk membimbing dan memberi pengarahan kepada penyusun.
•
Keluargaku tercinta, yang selalu senantiasa memberikan kasih sayang, dukungan dan doa yang tulus. Terima kasih atas semuanya.
•
Rildova, Ph.D. dan Harman Ajiwibowo, Ph.D. atas kesediaannya menjadi dosen penguji pada saat seminar dan sidang, serta untuk pertanyaan, saran dan kritik yang diberikan.
•
Kabinet kementrian PT Dinamaritama KR, Andreas, Anna, Amri, Wistie, Aulia, Erni, Rika, Diana, Andri, Manuntun, Indra dan semua staf yang tidak bisa saya sebutkan namanya satu persatu.
•
Semua Akademisi Teknik Kelautan ITB.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bandung, Juni 2008
Penulis
ii
3 Daftar Isi
Abstraksi ................................................................................................. i Pengantar ................................................................................................ ii Daftar Isi ................................................................................................. iii Daftar Gambar ......................................................................................... vi Daftar Tabel ............................................................................................. ix Daftar Pustaka ......................................................................................... xi Bab 1 Pendahuluan .................................................................................. 1-1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Latar Belakang ..................................................................................1-1 Tujuan ..............................................................................................1-2 Lingkup Pembahasan ..........................................................................1-3 Lokasi Pekerjaan ................................................................................1-3 Sistematika Penulisan .........................................................................1-3
Bab 2 Metodologi Kerja Perencanaan Perbaikan Struktur Dermaga ......... 2-1 2.1 2.2
2.3 2.4
2.5
2.6 2.7 2.8
Umum ..............................................................................................2-1 Pengumpulan Data Sekunder ...............................................................2-3 2.2.1 Peta Batimetri ..........................................................................2-3 2.2.2 Catatan Seri Waktu Elevasi Tinggi Muka Air ..................................2-7 2.2.3 Dokumen Perencanaan Dermaga Konvensional (Dermaga A - I) ......2-8 Survei Pasang Surut ...........................................................................2-8 Survei Alinyemen Dermaga .................................................................2-8 2.4.1 Pengukuran Elevasi Alinyemen Dermaga ......................................2-8 2.4.2 Pemetaan Kerusakan Dermaga ...................................................2-9 2.4.3 Dokumentasi Visual ...................................................................2-10 Survei Material & Struktur Dermaga Eksisting .......................................2-10 2.5.1 Pengujian Beton Inti (Cored drill Test) .........................................2-10 2.5.2 Pengujian Karbonasi ..................................................................2-13 2.5.3 Pengujian Tulangan Terpasang ...................................................2-14 Analisis Struktur Dermaga Eksisting ......................................................2-17 Metodologi Perbaikan ..........................................................................2-17 Estimasi Biaya ...................................................................................2-18
Bab 3 Kondisi Fisik Dermaga A – I Pelabuhan Palembang ....................... 3-1 3 3.1
Kondisi Fisik Dermaga A – I Pelabuhan Palembang ..................................3-1 Pengolahan Data Pasang Surut .............................................................3-1 3.1.1 Metode Least Square .................................................................3-1 3.1.2 Data Survei Pasang Surut ..........................................................3-2 3.1.3 Perbandingan Pasang Surut antara Hasil Pengamatan dan Buku Daftar Pasang Surut Jawatan Hidro-oseanografi TNI AL ..........3-3 3.1.4 Penguraian Konstituen Pasang Surut ............................................3-4 3.1.5 Elevasi Acuan Hasil Peramalan ....................................................3-4
iii
3.2 3.3 3.4
3.1.6 Probabilitas Terlampaui ..............................................................3-5 Pengikatan Elevasi Acuan Pasang Surut terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang .........................................................................3-6 Hasil Survei Alinyemen Dermaga ..........................................................3-6 3.3.1 Hasil Pengukuran Elevasi Dermaga ..............................................3-6 3.3.2 Hasil Pemetaan Kerusakan Dermaga & Dokumentasi Visual .............3-13 Hasil Survei Material & Struktur Dermaga Eksisting .................................3-17 3.4.1 Hasil Cored drill ........................................................................3-19 3.4.2 Hasil Uji Karbonasi ....................................................................3-25 3.4.3 Hasil Pengujian Tulangan Terpasang ............................................3-27
4
Analisis Struktur Dermaga Eksisting .................................................. 4-1
4.1 4.2 4.3
Umum ..............................................................................................4-1 Model Struktur Dermaga A – I .............................................................4-1 Beban Operasiona & Beban Lingkungan .................................................4-3 4.3.1 Beban Hidup ............................................................................4-3 4.3.2 Beban Berthing .........................................................................4-4 4.3.3 Gaya Mooring ...........................................................................4-10 4.3.4 Gaya Arus ................................................................................4-10 4.3.5 Gaya Angin ...............................................................................4-12 4.3.6 Beban Gempa ..........................................................................4-12 Pemodelan Struktur 3D .......................................................................4-16 4.4.1 Dermaga A-G (bagian 1) ............................................................4-16 4.4.2 Dermaga H (bagian 2) ...............................................................4-18 4.4.3 Dermaga I (bagian 3) ................................................................4-19 Pengecekan Kapasitas Penampang ........................................................4-19 4.5.1 Prosedur Pengecekan Kapasitas Penampang .................................4-19 4.5.2 Hasil Perhitungan Kapasitas Penampang Balok ..............................4-25 4.5.3 Hasil Perhitungan Kapasitas Penampang Tiang Pancang ..................4-26
4.4
4.5
Bab 5 Metoda Perbaikan 5.1 5.2 5.3
5.4
5.5
......................................................................... 5-1
Umum ..............................................................................................5-1 Kerusakan pada Elemen Struktur .........................................................5-2 5.2.1 Jenis dan Kerusakan pada Elemen Struktur ...................................5-2 5.2.2 Kerusakan pada Dermaga A – I ...................................................5-3 Metode Perbaikan Kerusakan Elemen Struktur ........................................5-4 5.3.1 Metoda Perbaikan Retak pada Beton ............................................5-4 5.3.2 Perbaikan Spalling dengan Metoda Grouting .................................5-5 5.3.3 Perbaikan Spalling dengan Metoda Patching ..................................5-10 Metoda Perbaikan Kerusakan Elemen Struktur Dermaga A – I Pelabuhan Palembang .........................................................................5-12 5.4.1 Metoda Perbaikan yang Digunakan ..............................................5-12 5.4.2 Material Perbaikan ....................................................................5-13 Sistem Fender Baru ............................................................................5-16 5.5.1 Perencanaan Elemen Balok Memanjang ........................................5-18 5.5.2 Perencanaan Elemen Poer ..........................................................5-26 5.5.3 Perencanaan Tiang Pancang .......................................................5-28 5.5.4 Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ............................................5-29
Bab 6 Estimasi Biaya ................................................................................. 6-1 6.1 6.2 6.3
Umum ..............................................................................................6-1 Rekapitulasi Estimasi Biaya ..................................................................6-2 Daftar Harga Satuan ...........................................................................6-8
iv
6.4
Analisis Harga Satuan Pekerjaan
..........................................................6-10
Bab 7 Kesimpulan .................................................................................... 7-1 Lampiran A
Gambar Kerusakan Dermaga A - H
Lampiran B
Gambar Kerusakan Dermaga I
Lampiran C
Hasil Pengamatan Visual (Foto)
Lampiran D
Gambar Perbaikan
v
4 Daftar Gambar
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
1.1 1.2 1.3 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2
Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17
Contoh kerusakan pada struktur dermaga. ..............................1-1 Peta orientasi lokasi pekerjaan. .............................................1-4 Layout Pelabuhan Palembang. ...............................................1-5 Foto kerusakan pada tepi dermaga. .......................................1-10 Foto kerusakan pada tepi dermaga (zoom). ............................1-10 Metodologi kerja rencana perbaikan struktur dermaga. .............2-2 Peta Batimetri hasil pengukuran 29 Desember 2005. ................2-4 Peta Batimetri hasil pengukuran 29 Desember 2005 (zoom 1). ..2-5 Peta Batimetri hasil pengukuran 29 Desember 2005 (zoom 2). ..2-6 Catatan seri waktu tinggi muka air di Sungai Musi (buku daftar pasut Jawatan Hidro-oseanografi TNI AL 2007). ....2-7 Sketsa survei elevasi dermaga. .............................................2-9 (a) Kit uji karbonasi, (b) Contoh hasil pengujian. .....................2-14 Skema uji HCP pada tulangan beton. .....................................2-15 HCP test unit. .....................................................................2-15 Data hasil pembacaan AWLR. ................................................3-3 Perbandingan data pasang surut hasil AWLR dengan data Jawatan Hidro-oseanografi TNI-AL. .........................................3-3 Grafik probabilitas terlampaui di Pelabuhan Palembang. ............3-5 Sketsa pengikatan elevasi pasang surut terhadap chart datum Pelabuhan Palembang. .........................................................3-6 Alinyemen dermaga eksisting. ...............................................3-7 Grafik elevasi dermaga A-H terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (gabungan). .......................................................3-8 Grafik elevasi dermaga A-H terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (tepi sungai). ......................................................3-8 Grafik elevasi dermaga A-H terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (tengah). ...........................................................3-9 Grafik elevasi dermaga A-H terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (tepi darat). ........................................................3-9 Grafik elevasi dermaga A-H terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (rata-rata). ........................................................3-10 Grafik elevasi dermaga I terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (gabungan). ......................................................3-10 Grafik elevasi dermaga I terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (tepi sungai). ......................................................3-11 Grafik elevasi dermaga I terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (tengah). ...........................................................3-11 Grafik elevasi dermaga I terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (Tepi Darat). .....................................................3-12 Grafik elevasi dermaga I terhadap Chart datum Pelabuhan Palembang (Rata-Rata). .......................................................3-12 Kerusakan pada lantai atas dermaga. .....................................3-13 Kerusakan pada balok melintang dan lantai bawah dermaga. .....3-14
vi
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23
Gambar 3.24 Gambar 3.25 Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 3.34 3.35 3.36 3.37 3.38 3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45 3.46 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 5.1 5.2 5.3
Kerusakan pada lisplank (contoh 1). ......................................3-14 Kerusakan pada lisplank (contoh 2). ......................................3-14 Kerusakan pada Bagian Daprah. ............................................3-15 Rasuk silang yang patah (contoh 1). ......................................3-15 Rasuk silang yang patah (contoh 2). ......................................3-16 Fender vertikal yang mengalami kerusakan ringan (dermaga A-H). ...................................................................3-16 Fender Horizontal yang mengalami kerusakan berat (dermaga A-H). ...................................................................3-17 Fender vertikal dan horizontal yang mengalami kerusakan ringan (dermaga A-H). ........................................................3-17 Lokasi survei struktur dermaga eksisting. ................................3-18 Instalasi alat cored drill. .......................................................3-19 Proses pengeboran. .............................................................3-19 Sampel hasil pengeboran. .....................................................3-19 Balok Memanjang pada meter ke-10. .....................................3-27 Balok Memanjang pada meter ke-270. ....................................3-27 Balok Memanjang pada meter ke-400. ...................................3-27 Balok Memanjang pada meter ke-450. ...................................3-27 Balok Melintang pada meter ke-10. ........................................3-28 Balok Melintang pada meter ke-270. ......................................3-28 Balok Melintang pada meter ke-400. ......................................3-28 Balok Melintang pada meter ke-450. ......................................3-28 Plat pada meter ke-45. .........................................................3-29 Plat pada meter ke-135. .......................................................3-29 Plat pada meter ke-225. .......................................................3-30 Plat pada meter ke-325. .......................................................3-30 Plat pada meter ke-410. .......................................................3-31 Plat pada meter ke-470. .......................................................3-31 Tiang Pancang pada meter ke-10 dan meter ke-135. ................3-32 Tiang Pancang pada meter ke-270 dan meter ke-450. ..............3-33 Kegiatan pengujian HCP. ......................................................3-34 Pembagian model struktur Dermaga A – I. ..............................4-3 Distribusi beban hidup pada balok. .........................................4-3 Truck 26 ton. ......................................................................4-3 Crane 50 ton. .....................................................................4-4 Berthing kapal. ...................................................................4-5 Dimensi-dimensi pokok kapal. ...............................................4-6 Gambar fender. ...................................................................4-9 Daerah gempa Indonesia. .....................................................4-13 Model Dermaga A – G (bagian 1). ..........................................4-16 Model Dermaga H (bagian 2). ................................................4-18 Model Dermaga I (bagian 3). ................................................4-19 Diagram tegangan dan regangan balok beton bertulang. ...........4-20 Diagram interaksi. ...............................................................4-22 Beban kombinasi lentur dan aksial. ........................................4-23 Kapasitas tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-10). . ....................4-26 Kapasitas tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-135). ...................4-26 Kapasitas tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-270). ...................4-27 Kapasitas tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (H). ............................4-27 Kapasitas tiang pancang diameter 0,5 (H). ..............................4-28 Kapasitas tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (I). ............................4-28 Ilustrasi penyebab kerusakan fender. .....................................5-1 Pemasangan nipple. ............................................................5-4 Pemasangan injection hose dan sealer. ..................................5-4
vii
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10
Gambar 5.11 Gambar 5.12 Gambar 5.14 Gambar 5.15 Gambar 5.16
Kegiatan chipping beton. ......................................................5-5 Proses pembersihan permukaan beton. ...................................5-6 Penyambungan tulangan. .....................................................5-7 Pengelasan tulangan. ..........................................................5-7 Proses pelapisan tulangan dengan zat anti karat. .....................5-7 Proses pembuatan dan pemasangan bekisting. ........................5-8 Proses mixing sebelum proses injeksi material repair (pouring). ..........................................................................5-9 Proses mixing sebelum proses injeksi material repair (pouring). ..........................................................................5-9 Proses pendempulan. ...........................................................5-11 Permodelan SAP2000 balok memanjang struktur dermaga tambahan. ............................................................5-18 Diagram gaya geser (V2). .....................................................5-19 Diagram momen (M3). .........................................................5-20
viii
5 Daftar Tabel
Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
2.1 2.2 2.3 3.1 3.2
Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15
Konstituen-konstituen Pasang Surut .......................................2-7 Faktor Koreksi C0 ................................................................2-12 Faktor Koreksi C1 ................................................................2-12 Konstituen-konstituen Pasang Surut .......................................3-4 Elevasi-elevasi Acuan di Pelabuhan Palembang Terhadap Peilschaal .............................................................3-5 Elevasi-elevasi Acuan di Pelabuhan Palembang Terhadap LLWL ...................................................................3-5 Rata-rata Elevasi Dermaga A-H terhadap Chart Datum Palembang .........................................................................3-13 Rata-rata Elevasi Dermaga I terhadap Chart Datum Palembang .........................................................................3-13 Hasil Uji Tekan Sampel Beton pada Plat ..................................3-20 Hasil Uji Tekan Sampel Beton pada Lisplank ............................3-21 Hasil Uji Tekan Sampel Beton pada Balok Memanjang ...............3-22 Hasil Uji Tekan Sampel Beton pada Balok Melintang .................3-23 Hasil Uji Tekan Sampel Beton pada Tiang Pancang ...................3-24 Hasil Uji Karbonasi pada Plat .................................................3-25 Hasil Uji Karbonasi pada Lisplank ...........................................3-25 Hasil Uji Karbonasi pada Balok Melintang ................................3-26 Hasil Uji Karbonasi pada Balok Memanjang .............................3-26 Hasil Uji Karbonasi pada Tiang Pancang ..................................3-26 Kriteria Pengkajian Potensial Tulangan ASTM C876-91 ..............3-34 Hasil Half Cell Potential Test pada Plat ....................................3-34 Hasil Half Cell Potential Test pada Lisplank ..............................3-35 Hasil Half Cell Potential Test pada Balok Memanjang .................3-35 Hasil Half Cell Potential Test pada Balok Melintang ...................3-35 Hasil Half Cell Potential Test pada Tiang Pancang .....................3-36 Perhitungan Gaya Berthing ...................................................4-7 Persentase Defleksi, Energi, dan Gaya Reaksi pada Fender ........4-8 Gaya Tarik pada Bollard .......................................................4-10 Nilai Koefisien Gesek ............................................................4-11 Perhitungan Gaya Arus Dermaga A – I ....................................4-11 Perioda Alami Struktur .........................................................4-14 Jenis-jenis Tanah ................................................................4-14 Spektrum Respons Gempa Rencana .......................................4-15 Perhitungan Beban Gempa ....................................................4-15 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga A-G (Bagian 1) ................4-17 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga H (Bagian 2) ...................4-18 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga I (Bagian 3) ....................4-19 Resume Perhitungan Kapasitas Penampang (Bagian 1) .............4-25 Resume Perhitungan Kapasitas Penampang (Bagian 2) .............4-25 Resume Perhitungan Kapasitas Penampang (Bagian 3) .............4-25
ix
Tabel 5.1 Tabel 5.2 Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel
5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11
Tebal Chipping dan Pouring tiap Elemen Struktur untuk Tipe Kerusakan Ringan ...............................................................5-12 Ukuran Chipping dan Pouring tiap Elemen Struktur untuk Tipe Kerusakan Berat. .................................................................5-13 Karakteristik Bahan Micro Concrete untuk Grouting ..................5-13 Spesifikasi Bahan Micro Concrete untuk Grouting .....................5-13 Karakteristik Bahan Coating Protection ...................................5-14 Spesifikasi Bahan Coating Protection ......................................5-15 Karakteristik Bahan Perekat Tulangan ....................................5-16 Spesifikasi Bahan Perekat Tulangan .......................................5-16 Output Permodelan SAP2000 ................................................5-19 Konfigurasi Balok Tambahan Memanjang ................................5-25 Klasifikasi Tiang Pancang ......................................................5-29
x
6 Daftar Pustaka
Dean, Robert G. and Darlymple, Robert A., ”Water Wave Mechanics for Engineer and Scientists”, World Scientific, 1992. Bruun Per., ”Port Engineering”, Gulf Publishing, Fourth Edition, New York, 1999. Budiono, Bambang., “Struktur Beton Bertulang I”, Penerbit ITB, Bandung. BASF., “Product Catalogue”, 2007. FOSROC., “Product Catalogue”, 2007. Nasution, Amrinsyah., “Struktur Beton”, Penerbit ITB, Bandung. The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan, “Technical Standards and Comentaries for Port and Harbour Facilities in Japan”, Tokyo 2002.
xi
