PDA TEST

PDA TEST TUJUAN PENGUJIAN PDA TEST Tujuan pengujian tiang dengan Pile Driving Analyzer ( PDA ) adalah untuk mendapatkan data tentang : 1.

Daya dukung aksial tiang.

2.

Keutuhan / integritas tiang.

3.

Efisiensi enerji yang ditransfer.

Jenis fondasi tiang yang dapat diuji dengan ‘PDA’ tidak terbatas pada tiang pancang saja. ‘PDA’ juga dapat digunakan untuk tiang yang dicor di tempat seperti tiang bor, tiang franki dan jenis fondasi tiang lainnya. 1.

Daya Dukung Aksial Tiang

Penentuan daya dukung aksial tiang didasarkan pada karakteristik dari pantulan gelombang yang diberikan oleh reaksi tanah ( lengketan dan tahanan ujung ). Korelasi yang baik antara daya dukung tiang yang diberikan dari hasil ‘PDA’ dengan cara statis yang konvensional telah diakui, yang membawa pada pengakuan ‘PDA’ sebagai metode yang sah dalam ASTM D-4945-1996. Meski demikian, harus dicatat korelasi yang ditujukan dalam grafik didasar-kan pada hasil pengujian jika daya dukung batas ( ultimate ) dicapai baik dengan ‘PDA’ maupun dengan pengujian statis yang konvensional. Keutuhan Tiang Kerusakan pada fondasi tiang dapat terjadi karena beberapa hal antara lain pada saat pengangkatan tiang atau selama pemancangan tiang. Untuk tiang bor, pengecilan penampang dan longsornya tanah adalah kerusakan yang paling umum dijumpai. Kerusakan ini dapat dideteksi dengan ‘PDA’. Berdasarkan ‘F’ ( gaya ) dan ‘V’ ( kecepatan ) yang terekam dari gelombang selama perambatannya sepanjang tiang, lokasi dari kerusakan dapat dideteksi dan luas penampang sisa dari tiang dapat diperkirakan. Jika hanya keutuhan tiang saja yang dibutuhkan, sebuah sub-sistem dari ‘PDA’ yang disebut ‘ Pile Integrity Tester ‘ lebih ekonomis untuk digunakan dari pada ‘PDA’. Efisiensi Palu Pancang ‘PDA’ mengukur enerji pemancangan actual yang ditranfer selama pengujian. Karena berat palu pancang dan tinggi jatuh palu pancang dapat diketahui, maka efisiensi enerji yang ditransfer dapat dihitung.

PERALATAN PDA TEST Peralatan untuk pengujian ‘PDA’ terdiri dari : 1. Pile Driving Analyzer ( PDA ), 2.

Dua (2) strain transducer.

3.

Dua (2) accelerometer

4.

Kabel Penghubung.

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. PROSEDUR PENGUJIAN PDA TEST 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 instrument 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. Latar belakang teoristis pengujian dinamis tiang dapat dibaca pada lampiran A. Pemasangan Instrumen Pengujian dinamis dilaksanakan untuk memperkirakan daya dukung aksial tiang. Karena itu, pemasangan instrument dilakukan sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur selama pengujian dapat dihilangkan sebanyak mungkin. Untuk itu harus dilakukan adalah : 1. Strain transducer harus dipasang pada garis netral dan accelerometer pada lokasi berlawanan secara diametral. 2.

Posisi dari palu pancang harus tegak lurus terhadap garis strain transducer.

Persiapan Pengujian PDA TEST Persiapan pengujian terdiri dari : 1.

Penggalian tanah permukaan sekeliling kepala tiang, apabila kepala tiang

sama rata permukaan tanah. 2. Pengeboran lubang kecil pada tiang untuk pemasangan strain transducer dan accelerometer. 3.

Pemasangan instrument.

Informasi yang diperlukan dalam PDA test. 1.

Gambar yang menunjukan lokasi dan identifikasi tiang.

2.

Tanggal pemancangan.

3.

Panjang tiang dan luas penampang tiang.

4.

Panjang tiang tertanam.

pedoman pengujian Pengujian ‘PDA’ dilaksanakan berdasarkan prosedur yang tercantum dalam ASTMD-49451996. Waktu Pengujian PDA test Pengujian ‘PDA’ dapat dilakukan selama pemancangan untuk memonitori perkembangan daya dukung tiang sejalan dengan tiang masuk makin dalam, kenerja dari sistem pemancangan atau memonitor tegangan pada saat pemancangan yang ekstrim. Tetapi umumnya ‘PDA’ digunakan untuk menentukan daya dukung jangka panjang tiang fondasi. Untuk tujuan ini, pengujian ‘PDA’ sebaiknya dilakukan beberapa hari setelah pemancangan, setelah gaya lengketan tanah mulai bekerja.

PDA TEST PDA (Pile Driving Analyzer) - Case Method 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. PDA Test pelaksanaannya mengacu pada ASTM D-4945 (Standard Test Method for HighStrain 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 : 

daya dukung pondasi tiang tunggal



integritas atau keutuhan tiang dan sambungan



efisiensi dari transfer energi pukulan hammer/alat pancang



dsb

CAPWAP ((Case Pile Wave Analysis Program) Analisa lanjutan yang dilakukan bersama dengan pengujian PDA adalah analisa CAPWAP yang merupakan salah satu metoda signal matching analysis (SMA). Analisa ini menggunakan data yang diperoleh dari pengujian PDA untuk memberikan hasil analisa yang lebih detail. Dari analisa CAPWAP kita akan mengetahui lebih rinci data yang diperoleh dari pengujian PDA Test, dengan tambahan informasi : 

tahanan ujung pondasi tiang tunggal



tahanan friksi pondasi tiang tunggal



simulasi statik loading test



dsb

Bagan Pemasangan Instrumen

Yang diperhatikan pada waktu pemasangan instrumen strain transducer dan accelerometer (minimal masing-masing 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.

Data Pemancangan yang Diberikan Kepada Penguji Sebelum pelaksanaan pengujian, data berikut ini harus diberikan kepada penguji PDA, dan menjadi tanggung jawab Kontraktor yang melaksanakan pemancangan untuk memberikan data yang benar : 

nomor identifikasi pondasi tiang



tanggal pemancangan



bentuk dan dimensi penampang tiang



panjang total tiang



panjang tertanam pondasi tiang



konfigurasi sambungan tiang (jika menggunakan tiang sambungan)



data hammer yang digunakan untuk melaksanakan pengujian PDA (re-strike)

Data dan Parameter Pengujian PDA Test

Penghentian re-strike dan perekaman data dilakukan setelahpenguji yakin bahwa hammer telah memberikan energi transfer maksimum yang mampu dilakukannya

Refusal dan Ultimate Pada pengujian dengan PDA Test akan diperoleh hasil daya dukung yang bersifat salah satu dari dua kondisi berikut : 

refusal



ultimate

Pengertian daya dukung yang bersifat refusal adalah daya dukung yang terdeteksi/terdata dan dianalisa merupakan daya dukung yang diperoleh dari kondisi pondasi tiang yang belum sepenuhnya termobilisasi. Kondisi belum sepenuhnya termobilisasi adalah kondisi di mana pondasi tiang belum mencapai kapasitas tertinggi atau ultimate-nya Kondisi ini dapat disebabkan karena pada saat pengujian/re-strike dilakukan, energi yang ditransfer tidak cukup besar untuk memobilisasi seluruh kemampuan tahanan atau daya dukung pondasi tiang yang diuji. Pengertian daya dukung yang bersifat ultimate adalah daya dukung yang diperoleh dari kondisi pondasi tiang yang sudah termobilisasi sepenuhnya. Dengan demikian angka daya dukung yang dihasilkan dari analisa PDA dan CAPWAP pada

kondisi ini adalah benar-benar daya dukung ultimate atau batas yang dimiliki oleh pondasi tiang yang diuji. Kondisi ultimate ditentukan oleh salah satu dari : 

telah bergeraknya tiang pancang akibat beban tertentu (beban ultimate) yang berarti terlampauinya tahanan friksi dan ujung dari pondasi tiang



telah terlampauinya kemampuan material tiang pancang itu sendiri yang jika diteruskan dengan beban yang lebih berat akan mengakibatkan kegagalan pada bahan/material tiang pancang

Kedua kondisi tersebut (refusal atau ultimate) dapat diterima selama daya dukung yang diperoleh masih memenuhi syarat faktor keamanan yang dituntut dari desain yang ditetapkan.

Contoh Hasil Pengujian PDA Test (Case Method) dan CAPWAP Dari beberapa data yang diambil pada waktu pelaksanaan pengujian PDA, pada umumnya akan diambil satu grafik dan data yang paling baik dalam mewakili dan menggambarkan kekuatan atau daya dukung pondasi tiang yang diuji. Penentuan data tersebut pada umumnya diambil data dari transfer energi atau energi tersalurkan (EMX) yang paling besar/maksimum selama pelaksanaan re-strike dan terdata dalam program yang digunakan.

CONTOH PENGUJIAN TEST PDA :

1. CSL ( Cross-hole Sonic Logging) Test

Cross-hole Sonic Logging (CSL) adalah metode untuk memverifikasi integritas struktural shaft dibor dan tiang pancang beton lainnya. Dalam pemeriksaan keutuhan pondasi tiang bor dapat menggunakan analisis pengujian tersebut.

Gambar 2.1 CSL (Cross-hole Sonic Logging) Test

CSL merupakan teknik yang paling akurat dan dapat diandalkan untuk menilai integritas elemen pondasi dalam dibangun di tempat dari beton atau nat. Sistem ini dirancang untuk Quality Assurance (QA) pengujian baru ditempatkan yayasan poros penting dibor dan tumpukan auger cor, tetapi juga dapat diterapkan untuk dinding lumpur, yayasan tikar, dan beton massa menuangkan. Menggunakan tabung akses berisi air, pengujian CSL memberikan jaminan bahwa beton pondasi suara tanpa cacat seperti gangguan tanah, necking, lensa pasir, void, dan lain-lain.

Dimana cacat ada, tingkat, alam, kedalaman, dan perkiraan lokasi lateral cacat dapat ditentukan dengan metode CSL dan lebih halus dengan tomografi Pencitraan Software, yang dijual oleh Olson Instruments. (Catatan: perangkat lunak opsional Tomo tersedia untuk CSL, UPV, dan CS / DS add-on metode uji) Sebuah variasi dari metode CSL, yang disebut Single-Lubang Sonic Logging (SSL) juga dapat digunakan pada diameter yang lebih kecil dibor mini-tumpukan dan tumpukan auger cor. Single-Lubang Sonic metode Logging digunakan dalam kasus-kasus di mana hanya tabung akses tunggal dapat ditempatkan dalam pondasi dalam, dan menguji kualitas beton di wilayah sekitar tabung akses tunggal.

Metode yang dilakukan : Metode CSL biasanya dilakukan dalam tabung akses (baja atau PVC) dari 1,5 inci I.D. (35 mm) atau lebih besar yang diikat ke kandang rebar dan dilemparkan ke poros pada saat konstruksi. Tes ini juga dapat dilakukan dengan menggunakan coreholes, jika tersedia.

Model yang tersedia : Palang Lubang Sonic sistem Logging tersedia dalam dua model yang berbeda yang dapat dijalankan dari Kebebasan data PC Platform: 1.

Crosshole Sonic Logging - 1 (-CSL 1) adalah model dasar dan yang paling sering digunakan untuk jaminan kualitas baru ditempatkan dibor poros. Termasuk dua hydrophone untuk pengujian satu pasang tabung per log tarik.

2.

Crosshole Sonic Logging - 2 (CSL-2) mencakup tiga hydrophone untuk akuisisi data yang lebih cepat dengan menguji dua pasang tabung per log tarik. Fitur ini memberikan keuntungan yang signifikan untuk pengguna yang menguji sejumlah besar poros, shaft diameter besar yang melibatkan banyak.

Gambar 2.2 CSL dan SSL

3. Keunggulan dan Kelemahan dari Setiap Pengujian 

Keunggulan dan Kelemahan pada Pengujian PDA (Pile Driving Analyzer), yaitu : a. Keunggulan : 1. pengujian yang paling dapat dipercaya 2. Dalam satu hari dapat dilakukan test beberap tiang sehingga menghemat waktu 3. HSDPT membutuhkan ruang relatif kecil 4. Mengevaluasi daya dukung dan integritas struktural tiang 5. Mengevaluasi penurunan (settlement) tiang b. Kelemahan : 1. Membutuhkan biaya yang besar 2. Waktu yang relatif lama 3. Bahaya bagi pekerja karena tumpukan blok-blok beton yang digunakan untuk pengujian (Setio dkk, 2000).



Keunggulan dan kelemahan pada Pengujian CSL (Cross-hole Sonic Logging), yaitu : a. Keunggulan : 1. Tidak bersifat merusak 2. Pengujian relatif cepat 3. Hasil dapat diketahui seketika (lebih akurat dan lebih teliti) 4. Diperoleh profil hasil uji yang menerus 5. Kedalaman kerusakan dapat diketahui dengan baik 6. Relatif murah 7. Dapat dilakukan pada kedalaman yang besar (mencapai 100 m) b. Kelemahan : 1. Tidak dapat mengetahui mutu beton sesungguhnya 2. Tidak dapat mendeteksi kerusakan disebabkan oleh faktor apa 3. Sistem pengujian tidak ekonomis

Referensi :  http://www.grlengineers.com/services/csl/  http://www.ilmusipil.com/pda-test-pondasi-dalam  http://www.olsoninstruments.com/crosshole-sonic-ndt.php

 Liong, Gouw Tjie, 1997. Teknik Uji Non Destruktif untuk Mendeteksi Integritas Pondasi Tiang. PT.Limara

PILE INTEGRITY TESTER™ (PIT) - For low strain integrity testing

Teori perambatan gelombang dapat diaplikasikan ketika terdapat tumbukan kecil di atas tiang yang menghasilkan regangan rendah. Akibat tumbukan tersebut timbulah gelombang yang merambat hingga ke ujung tiang, seperti pada High Strain Dynamic Testing, gelombang tersebut akan merambat ke ujung tiang dengan kecepatan konstan hingga menghasilkan pantulan gelombang ke atas tiang. Aplikasi teori ini merupakan prinsip dasar dari pengujian Low Strain Dyamic. Pengujian ini menggunakan Pile Integrity TesterTM (PIT) produk dari Pile Dynamics, Inc. (USA). Metode pengujian ini mengacu pada ASTM D 5882. Gelombang yang dihasilkan oleh hammer tidak berubah sepanjang tiang pondasi yang uniform. Arah perjalanan gelombang identik dengan arah pergerakan partikel dalam tekanan gelombang terhadap tarik gelombang.

Hasil yang didapat dari pengujian ini adalah data letak cacat pada tiang pondasi dalam seperti retak besar (major cracks), penciutan (necking), beton yang tercampur tanah (soil inclusions atau voids), integritas tiang (keutuhan tiang) dan dalam beberapa situasi tertentu, dapat memperkirakan panjang tiang pondasi yang sudah tertanam.

ACCELEROMETER Pengujian PIT menggunakan sebuah accelerometer yang diletakkan pada bagian atas tiang. Accelerometer memperoleh data yang dihasilkan dari impact hammer. Jika terdapat cacat sepanjang tiang, ukuran dan lokasi dapat diperkirakan dengan menganalisis rambatan dan refleksi gelombang yang disebabkan oleh impact hammer, yang juga dapat memperkirakan kedalaman ujung pondasi. Metode ini menggunakan hammer yang ditumbukkan pada bagian atas tiang sehingga menimbulkan gelombang regangan sepanjang tiang. Pantulan gelombang regangan sebagai akibat adanya perubahan penampang tiang atau ujung tiang, diamati pada bagian atas tiang, kemudian diproses dan di-interprestasi-kan.

PIT-W (DATA PROCESSING SOFTWARE) PIT-W Professional Version adalah suatu program yang berfungsi untuk menganalisa dan meng-interprestasi-kan hasil dari pengujiaan, khusus untuk tiang bor akan ditampilkan dalam bentuk profile dari tiang tersebut.

PERBEDAAN PDA dan PIT PIT adalah test untuk mengetahui keutuhan badan pondasi tiang, artinya untuk mengetahui apakah ada bagian beton tiang yang kropos/retak atau patah. Test ini dilaksanakan dengan menggunakan sebuah palu tangan (palu ringan yang digenggam tangan) dan sebuah sensor yang dihubungkan ke komputer. Sensor diletakan di kepala tiang dan palu juga dipukulkan di kepala tiang. Dari gelombang pantul yang didapatkan dapat diketahui keutuhan penampang tiang. PDA adalah test untuk mengetahui kapasitas (daya dukung) pondasi tiang. Namun test PDA ini juga menghasilkan informasi keutuhan tiang seperti PIT Test. Alat uji berupa paling tidak dua buah sensor akselerometer, dan dua buah sensor strain gauge. Ke-empat sensor tersebut dipasang di samping tiang pada posisi yang saling berlawanan dan sejarak paling tidak 1.5 diameter tiang dari kepala tiang. Kemudian tiang dipukul dengan palu seberat paling tidak 1.5% dari kapasitas tiang. Dari record gelombang yang dihasilkan, dengan menggunakan proses SIGNAL MATCHING, maka dapat diturunkan kapasitas statis tiang.