1
Perencanaan Dermaga Curah Cair untuk Kapal 30.000 DWT di Wilayah Pengembangan PT Petrokimia Gresik Eka Prasetyaningtyas, Cahya Buana ,Fuddoly, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
[email protected] Abstrak - PT Petrokimia Gresik 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 . Sepanjang tahun 2012 TUKS PT Petrokimia Gresik sudah tidak mampu lagi mendukung kegiatan bongkar muat yang sudah ada. Hal ini ditunjukkan dengan nilai BOR (Berth Occupancy Ratio ) TUKS PT Petrokimia Gresik 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 30.000 DWT dirasa sangat penting di wilayah TUKS PT Petrokimia Gresik. 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 Petrokimia Gresik. 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 Petrokimia Gresik 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 Petrokimia Gresik 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 Petrokimia Gresik didesain untuk kapal 25.000 DWT. Sepanjang tahun 2012 TUKS PT Petrokimia Gresik sudah tidak mampu lagi mendukung kegiatan bongkar muat yang sudah ada. Nilai Berth Occupancy Ratio (BOR) dari TUKS PT Petrokimia Gresik 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 30.000 DWT dirasa sangat penting di wilayah TUKS PT Petrokimia Gresik. 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 Petrokimia Gresik 2. Perencanaan detail struktur dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT Petrokimia Gresik 3. Menentukan metode pelaksanaan pembangunaan dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT Petrokimia Gresik 4. Menentukan volume pengerukan dan metode pelaksanaan pengerukan dermaga curah cair di wilayah pengembangan PT Petrokimia Gresik 5. Menentukan rencana anggaran biaya (RAB) pada pembangunan dermaga curah cair di wilayah pemgembangan PT Petrokimia Gresik C. Tujuan Tujuan dari penulisan ini adalah : 1. Merencanakan layout perairan dan daratan dermaga curah cair di PT Petrokimia Gresik 2. Merencanakan detail struktur dermaga curah cair di PT Petrokimia Gresik 3. Menentukan metode pelaksanaan pembangunaan dermaga curah cair di PT Petrokimia Gresik 4. Menentukan volume pengerukan dan metode pelaksanaan pengerukan dermaga curah cair di PT Petrokimia Gresik
2 5.
Menentukan rencana anggaran biaya (RAB) pada pembangunan dermaga curah cair di wilayah pemgembangan PT Petrokimia Gresik
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 2.
Gambar 3 Grafiks Pasang Surut Beda pasut = 2 x Zo = 2 x 1,5 m = 3 m Type Gelombang = Campuran dominan semidiurnal
PERENCANAAN LAYOUT Ada 2 alternatif layout yang akan dipilih salah satu sebagai acuan perencanaan. Alternatif 1 sesuai dengan masterplan PT Petrokimia Gresik 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
B. Data Arus Data arus didapatkan dari BMKG Tanjung Perak Surabaya . Dari data yang didapatkan arus maksimal di wilayah perairan PT Petrokimia Gresik 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.
Gambar 4 Wind rose
Gambar 7 Alternatif 1
Gambar 8. Alternatif 2
3 Untuk kebutuhan layout perairan dan daratan disajikan dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1 Kebutuhan Layout Perairan dan Daratan Layout Kedalaman Areal Jari - jari Penjangkaran Lebar Alur Masuk Kedalaman Panjang Alur
Kebutuhan 1.2 x D LOA + 6 D 3 x (1,5 B) 1,15 D 2 x LOA
13.08 m 251.4 m 125.55 m 12.535 m 372 m
Dipakai 14 m 255 m 130 m 13 m 375 m
Jari - jari LOA 186 m 190 m Kedalaman 1,15 D 12.535 m 13 m Panjang 25 + n LOA + 15 226 m 230 m Kolam Dermaga Lebar (2 x B) + 50 105.8 m 106 m Kedalaman 1,1 D 11.99 m 12 m Beda pasut + 1.5 m + 4,5 mLWS + 4,5 mLWS Elevasi Panjang Jarak daratan - dermaga 817 m 820 m Lebar B 2 jalur + B untuk pipa 9m 9m Trestle Panjang Umumnya 35 m 35 m Unloading Lebar Umumnya 20 m 18 m Platform 148.8 m 145 m Jarak antar mooring (as to as) 0.8 x LOA Kapal Terbesar Kapal Besar (0,25 - 0,4 ) LOA 46,5 m - 74,4 m Jarak antar 50 m Kapal kecil (0,25 - 0.4) LOA 35 m - 56 m breasting Kolam Putar
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: 42250 Mn = = 52812.5 kg cm 0,8
Penulangan Tumpuan Ca =
3. KRITERIA DESAIN A. Pemilihan Fender
1 W * V2)/g 2 = 1,87 x 1,004 x 1 x 1 x (1�2 𝑥 38.600 𝑥 0,12 ) / 9,81 = 36,94 ton m Ef ‘ = 36,94 x 1,75 = 64,64 ton m Dipakai Fender SCN 1200 E1.1 Ef = C H * C E * C C * C S (
Tabel 2 Pemilihan type fender
h nxM b x σ 'a
9,2cm
=
= 4,112
17,5 x 52812,5 1,00 x 1850
Dengan melihat tabel perhitungan lentur dengan δ = 0 didapatkan : ɸ = 2,3 > ɸ0 = 0,904 …………OK 100 n ω = 6,586 6,586 Sehingga ω = = 0,00376 100 𝑥 17,54
As perlu = ω x b x h = 0,00376x 1000 x 92 = 345,47 mm2 Dipasang D 16 – 200 (As = 1205,8 mm2) PBI 1971 8.16.2 Perhitungan Struktur Bawah Catwalk Tiang pancang : ɸ60,96 cm t= 12 mm Tabel 4 Output SAP 2000 Type Tiang
B. Pemilihan Bollard 1 GT = 1,75 DWT (untuk kapal bulk carierr) 30. 0000 DWT = 17.143 GT Tabel 3 kebutuhan bollard
Tegak
Beban P tarik (kg) P tekan (kg) M (kg m) V (kg)
Kombinasi DL + LL + GEMPA Y DL + LL + GEMPA X DL + LL + GEMPA X
Besar -30640.1 11348.25 1043.03
Frame 99 99 99
Kebutuhan Kedalaman tiang QL = SF x P = 3 x 30640,1 = 91920,3 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 : 379133,5 m3 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 Kebutuhan Kedalaman = -8 m dari seabed atau sedalam 17.5 LWS
Perencanaan Poer Tabel 5 Output SAP 2000
Mn =
𝑀𝑢 0,8
=
43942,3 0,8
= 54927,875 kg m
hx = tebal pelat – decking – (0,5 x Ø tulangan arah x) = 100 – 8 – (0,5 x 2,5) = 90,75 cm Ca =
h nxM b x σ 'a
90,75cm
=
= 3,98
Tiang Tekan Ql = SF x P tekan = 3 x 84485,9 kg = 253457,7 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.
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 =ωxbxh =
7,019 x 100 x 90,75 100 x 17,54
= 36,318 cm2 Maka Dipasang D25-125 (As = 3925 mm2) Tulangan Samping Asd = 10% x 3925 = 392,5 mm2 Maka dipakai 2D-16 (As = 401,92 mm2) Penulangan Arah Y: Tulangan Tarik : Dipasang D25 -100 ( As = 5396,875 mm2) 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
Gambar 11 Pemodelan Breasting Dolphin Beban yang bekerja pada breasting : 1. Hanging Kapal : 12.500 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
M slab 1-1 M slab 2-2
DL + LL + F DL + LL + F
Besar -54474.34 -67081
190 190
Penulangan Poer Arah X Mu = -54474,34 kg m 54474,34 Mn = = 68092,925 kg m 0,8
Hx = 120 – 8 – (0,5 x 2,5) = 110,75 cm Ca =
Kebutuhan Kedalaman tiang tegak Tiang Tekan QL = SF x P tekan = 3 x 68872,1 kg = 206616,3 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 24272 kg = 72816,48 kg = 72,816 ton
hx
n ⋅ Mx b ⋅ σa
=
110,75
17.54 𝑥 68092,925 � 1 𝑥 1850
= 4,36
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, 5,825 ω= = 0,00332 100 𝑥 17,54
Luas Tulangan Tarik : Dipasang : As = ωbh = 0.00332 x 100 x 110,75= 36,782 cm2 Dipakai tulangan D25 -125 (As pakai = 3925 mm2) Tulangan Samping : Asd = 10% x 3925 = 392,5 mm2 Dipakai 2 D16 (As pakai = 401,92 mm2)
Penulangan Arah Y Dipakai tulangan tarik D25-100 (As
pakai
= 4906,25 cm2)
5 Dipakai tulangan samping 4 D16 (As
pakai
= 803,84 mm2)
Perencanaan Pelat Tabel 9 Hasil Penulangan Pelat
Perhitungan Struktur Bawah Breasting Tiang pancang : ɸ81,28cm t= 12 mm Tabel 8 Output SAP 2000 Tiang Tegak
Tiang Miring
Gaya P tarik (kg) P tekan (kg ) M (kg m) V (kg) P tarik (kg) P tekan (kg ) M (kg m) V (kg)
Besar 70537.39 -74623.3 13286.63 -930.64 81563.83 -153637 -77093.4 -5980.7
Kombinasi DL + LL + F DL + LL + GEMPA Y DL + LL + GEMPA X DL + LL + GEMPA X DL + LL + F DL + LL + F DL + LL + F DL + LL + F
frame/joint 2 2 2 2 1 5 10 10
Perencanaan Tiang Tegak Perencanaan tiang tekan QL = SF x P = 3 x 74623.3 = 223869,9 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 70537,39 = 211612.17 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 153637 = 460911 kg = 460,911 ton Kebutuhan Kedalaman 13 m atau pada elevasi -25 m LWS.
Tiang Tegak Tiang Tekan QL = SF x P tekan = 3 x 125597 kg = 376791 kg = 376,791 ton Kebutuhan Kedalaman -9.5 m dari seabed atau sampai kedalaman sampai -21,,5 LWS Tiang Miring Tiang Tekan Qs = SF x P tekan = 3 x 147598 kg = 442794 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 100.1 mm2 Nominal massa : 0.786 kg/mm Minimal breaking load 184 KN
Perencanaan tiang tarik QS = SF x P = 3 x 81564 kg = 244691.49 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 buah @11900 kg 2. Beban pangkalan + air hujan : 2,05 t/m2 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 Tegangan yang terjadi 2 𝑉𝑜 1341880,03 σmax = = = 38496,01637 kg/m 𝐵 Tumpuan Lapangan Gambar 13 Penulangan Balok melintang ULP
3 𝐿 ( − 𝑒) 2
34,86
Tegangan izin tanah Q ult = 1,3 C Nc + q Nq + 0,5 B Ƴ’ N Ƴ = 1,3 x 0 x 46 + 1200 x 33,3 + 0,5 x 3 x 800 x 41,1 = 89280 kg/m2
6 𝑞 𝑢𝑙𝑡
89280𝑡
Q ijin = = = 29760 kg/m2 𝑆𝐹 3 Check Q ijin > σ max 297,6 ton/m2 < 384,96 ton/m2 ……NOT OK Diperlukan adanya pondasi tiang pancang Dari hasil SAP 2000 di dapatkan P maksimum dari struktur atas jembatan = 398905,9 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) = 251.024 kg SF rencana = 3 𝑄𝑢 251024 Q ijin = = = 83674,667 kg 𝑆𝐹 3 Jumlah tiang pancang minimum 𝑃 398905,9 n = = = 4,7673 = 6 𝑄 𝑖𝑗𝑖𝑛
4.
5.
83674,667
6. 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.390.589.170.000,00
1.
2.
3.
KESIMPULAN Pekerjaan pengerukan memiliki volume sebesar 379133,5 m3 dan direncanakan menggunakan Kapal Keruk dengan spesifikasi : • Tipe : Suction Dredger • Kapasitas Keruk : 500 - 1800 m3/jam • Durasi pengerukan : 95 hari kerja 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) :2m • Lebar catwalk (pipa) :3m • Kedalaman Tiang pancang : -17,5 LWS Struktur Loading Platform direncanakan beton bertulang precast dengan spesifikasi : • Dimensi Platform : 35 x 18 m2 • Dimensi balok melintang : 60 x 90 cm2 • Dimensi balok memanjang : 60 x 90 cm2 • Tebal pelat : 30 cm • Poer pancang tunggal : 160 x 160 x 100 cm3 • Poer pancang ganda : 320 x 160 x 100 cm3 • Tiang pancang : ∅812,8 t = 12mm - Kemiringan tiang :1:8 - Kedalaman tiang tegak : -21,5 m LWS - Kedalaman tiang miring :-25 m LWS (Dipakai)
7.
8.
Struktur Trestle direncanakan beton bertulang dan prestress • Dimensi struktur : 820 x 9 m2 • Dimensi Balok Precast balok melintang : 60 x 80 cm2 balok memanjang : 60 x 80 cm2 • 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 cm3 • Tiang pancang : ∅609.6, t = 12 mm - Kemiringan tiang : 1 : 8 - Kedalaman tiang : -30,5 m LWS Struktur Mooring Dolphin direncanakan dengan spesifikasi: • Dimensi struktur : 7 x 7 m2 • Tebal poer : 100 cm • Bollard Type Kidney 80 ton • Tiang pancang : ∅609,6, t = 12 mm - Kemiringan tiang :1:8 - Kedalaman tiang tegak : -17,5 m LWS - Kedalaman tiang miring : -19,5 m LWS - Digunakan kedalaman tiang : -19,5 m LWS Struktur Breasting Dolphin direncanakan dengan spesifikasi : Dimensi struktur : 7.5 x 7 m2 • Tebal poer : 120 cm • Dimensi fender : SCN 1200 E1.1 • Tiang pancang : ∅812,8, t = 16 mm - Kemiringan tiang :1:8 - Kedalaman tiang tegak : -26 m LWS - Kedalaman tiang miring : -27 m lWS - Digunakan kedalaman tiang : -27 m LWS Struktur Abutment yang direncanakan • Tinggi abutment : 6 m • Lebar abutment : 9 m • Jumlah Tiang pancang : 6 buah • Kedalaman Tiang Pancang : -16 m LWS Rencana anggaran biaya total untuk pembangunan dermaga curah cair PT Petrokimia Gresik ini adalah sebesar Rp.390.589.170.000,00 DAFTAR PUSTAKA
[1] Japan International Cooperation Agency. 1991. Technical Standard for Port and Harbour Facilities in Japan. [2] Triatmodjo, Bambang. 2008. Perencanaan Pelabuhan. Yogyakarta : Beta Offset [3] Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya. Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. [4] Panitia Pembaharuan Peraturan Beton Bertulang Indonesia. 1971. 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
