Konsep dasar Rekayasa
Rekayasa adalah terjemahan dari asal kata Engineering. Engineering memiliki asal kata genui yang berarti akal. Jadi rekayasa sebenarnya adalah usaha mengakali sesuatu, dalam hal ini, mengakali ilmu alam agar dapat digunakan untuk meningkatkan kulaitas kehidupan manusia.
“Everything should be made as simple as possible but not simpler”. (Albert Einsten)
Konsep dasar Rekayasa perkerasan
Perkerasan atau pavement adalah struktur yang setidaknya memiliki 2 sifat utama yaitu :
- Keras atau dapat mempertahankan bentuk dari aplikasi beban
- Rata untuk dapat mengakomodasi pergerakan kendaraan yang dilayani, yaitu pesawat yang masih menggunakan roda sebalai “alat” antar mukanya.
Ditambah sifat lain yang juga sangat penting yaitu :
- Kesat untuk dapat menciptakan grip pada saat hujan maupun kering.
Konsep manipulasi tegangan
Parameter Tinjauan
- Tegangan (P/A)
- Kekakuan lapis perkerasan (Stiffness)
- Daya dukung tanah dasar (CBR)
- Repetisi beban
Konsep Tekstur
Parameter Tujuan
- Tekstur Mikro (Microtexture) => menciptakan Friksi
- Tekstur Makro (Macrotextur) => Drainase Mikro
Jenis-jenis Perkerasan
- Perkerasan Lentur
- Berlapis
- Bahan dasar lapisan biasanya mengandung aspal
- Memiliki efek peredaman yang baik
- Rawan terhadap pembebanan yang lambat
- Rawan terhadap tumpahan material yang berbahan dasar minyak bumi
- Perkerasan Kaku
- Berlapis
- Bahan dasar permukaan adalah beton
- Memiliki efek peredaman yang kurang baik
- Than terhadap pembebanan yang lambat
- Lebih tahan terhadap tumpahan material yang berbahan dasar minyak bumi
Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)
Karakter Struktur Perkerasan
- Stress => Perubahan Bentuk
Perkerasan Lentur
- Stress => Kekakuan (Kontra Stress)
Perkerasan Kaku/Perkerasan Lentur yang kaku
Karakter Pembebanan
Prinsip Tegangan pada Perkerasan Lentur
Prinsip Antisipasi Retak pada Perkerasan Kaku
Karakteristik Perkerasan Bandara
- Runway :
- Pembebanan : Beban Impact, Kecepatan Tinggi
- Perkerasan : Fleksibilitas Tinggi, Tekstur Kasar
- Taxiway :
- Pembebanan : Beban Maksimum, Kecepatan Lambat
- Perkerasan : Kekuatan Tinggi, Tekstur Sedang
- Apron :
- Pembebanan : Beban Maksimum, Kecepatan Lambat hingga berhenti, Fluida (Air dan Petrol Product)
- Perkerasan : Kekakuan Tinggi, Tahan Fuida dan Petrol Product.
ASPEK PERANCANGAN
Dasar-dasar Perancangan
- Merupakan turunan (mengacu) pada Perencanaan (Masterplan)
- Memperhitungkan parameter dasar Perancangan seperti :
- Proyeksi pergerakan orang dan barang
- Modulasi (pembagian modul pesawat)
- Proyeksi pergerakan pesawat
- Pesawat kritis
- Kondisi tanah dasar
- Kondisi hidrologi
- Pilihan struktur perkerasan
- Menghasilkan Rancangan Struktur dan Geometri Fasilitas
- Merancang dan mempertimbangkan :
- Beban maksimum
- Beban lelah
Permasalahan dalam Perancangan
- Ketersediaan Dokumen Perencanaan
- Ketersediaan SDM Perancangan
- Proyeksi Lalu Lintas
- Kondisi Geoteknis
- Tanah Ekspansif
- Tanah Organik
- Ketersediaan Material
- Quarry
- Pasok material khusus (aspal, semen, baja, dll)
- Dinamika kebijakan Pemerintah Daerah/Pusat
Permasalahan Umum Dalam Perancangan Perkerasan Lentur
- Pemilihan Gradasi Agregat
- Gradasi Menerus
- Gradasi Senjang
- Gradasi Seragam
- Pemilihan Jenis Aspal
- Nilai Penetrasi
- Nilai TRB Softening Point
- Kemurnian Aspal
- Penentuan Kadar Aspal Optimum
- Penentuan Parameter Kekuatan Struktural
- Empirik
- Mekanistik
1.b Gradasi Menerus (ilustrasi visual)
2.a Gradasi Senjang (Skematis)
2.b Gradasi Senjang (ilustrasi visual)
3.a Gradasi Seragam (skematis)
3.b Gradasi Seragam (ilustrasi visual)
Permasalahan Umum dalam Perancangan Perkerasan Kaku
2.b Gradasi Senjang (ilustrasi visual)3.a Gradasi Seragam (skematis)3.b Gradasi Seragam (ilustrasi visual)
Permasalahan Umum dalam Perancangan Perkerasan Kaku
- Pemilihan mutu Beton
- Emprik => nilai K atau Kuat Tekan
- Mekanistik => nilai flexural strength
- Penentuan Joint System
- Geometri
- Panjang Slab
- Lebar Slab
- Posisi/Sistem Dowel
- Bahan Pengisi
- Penentuan kebutuhan Aditif
Aspek Pelaksanaan Kontruksi
Prinsip Dasar Pelaksanaan
- Melaksanakan langkah-langkah sesuai dokumen perancangan
- Rencana Kerja
- Spesifikasi
- Melakukan proses Engineering untuk kondisi yang tidak diantisipasi pada proses perancangan
- Melakukan Evaluasi hasil pekerjaan berdasarkan :
- Langkah kerja
- Volume Pekerjaan
- Kinerja (struktural dan Fungsional)
- Mendokumentasikan hasil pekerjaan dalam As Built Drawing
Langkah Pelaksanaan
- Pekerjaan Persiapan Tanah Dasar
- Pekerjaan Lapis Pondasi
- Pekerjaan Struktur Perkerasan
Aspek Pembangunan Perkerasan
Pekerjaan Tanah Dasar
Konsep Persiapan Tanah Dasar
- Mempersiapkan lantai kerja untuk pekerjaan struktur pekerjaan selanjutnya, yang memperhatikan aspek :
- Kebutuhan Daya Dukung
- Geometrik Fasilitas
- Lingkungan (Berkelanjutan)
- Tata Air Alamiah
- Flora dan Fauna
Ilustrasi Pesiapan Tanah Dasar
Jenis Pekerjaan Persiapan Tanah Dasar
- Clearing dan Grubbing
- Earth Shaping
- Bearing Capacity Provision
Clearing dan Grubbing
- Pekerjaan Pembersihan dan Pencabutan Material untuk memenuhi kriteria
- Keseragaman
- Bebas material organik
Parameter Kinerja
Prosentasi material tak seragam dan material organik pada setiap sampel.
Earth Shaping (Excavation)
- Pekerjaan Pembentukan Permukaan Bumi sesuai Rancangan (design) Geometrik dari hasil reka kondisi topografi.
Parameter Kinerja
- Kesesuaian dengan gambar kerja (Shop Drawing)
- Penyesuaian gambar kerja tanpa merubah geometri utama.
- Penyesuaian gambar kerja tanpa menambah biaya.
Aspek Terkait
- Tata Air
- Struktur Geologi ⇒ Slope Stability
- Jenis Tanah
Pekerjaan Terkait
- Galian
- Timbunan
Prinsip Dasar
- Kesetaraan pekerjaan galian dan timbunan dengan alat bantu Masshaul diagram
Ilustrasi Masshaul
Bearing Capacity Provision
- Pekerjaan penyiapan daya dukung tanah sesuai rancangan (design) struktur perkerasan dari hasil reka kondisi tanah dasar (data tanah) dan ketersediaan material perkerasan (peta quarry)
Parameter Kinerja
- Kesesuaian dengan dokumen kontrak => spesifikasi teknis (performance)
- Penyesuaian dokumen kontrak => spesifikasi teknis (method) tanpa merubah performance
- Penyesuaian dokumen kontrak => spesifikasi teknis (method) tanpa merubah biaya
Aspek Terkait
- Jenis Tanah
- Kepadatan
- Kadar Air
- Daya dukung tanah (California Bearing Ratio)
- Muka air tanah
- Tata air alamiah (natural)
Pengujian Terkait
- Uji Jenis Tanah
- Uji Kepadatan Tanah (lab dan lapangan)
- Uji Kadar Air
Konsep Optimum Moisture Content
Alat Berat Persiapan Tanah Dasar
- Bulldozer & Rippers
- Wheel Loader
- Dump Trucks
- Scrapers
- Excavators (Back-hoe)
- Motor Graders
- Compactors
Permasalahan Umum Tanah Dasar
- Kesesuaian Alat Jenis dan Tanah
- Pencapaian kadar air optimum => kepadatan maksimum
- Kondisi geologis yang tidak menguntungkan => patahan dll
- Kondisi geoteknis yang tidak menguntungkan => tanah ekspansif (clay) dll
- Tingginya muka air tanah
- Aliran air bawah tanah (sungai bawah tanah)
Pekerjaan Lapis Pondasi
Konsep Pekerjaan Lapis Pondasi
- Mempersiapakan lapis pondasi dan lantai kerja untuk pekerjaan struktur perkerasan selanjutnya yang memperhatikan aspek :
- Struktural => kekakuan => kemampuan menyebarkan tegangan
- Geometri => kerataan permukaan => minimasi weak point & meningkatkan kualitas fungsional (riding quality)
Lingkup Jenis Pekerjaan Lapis Pondasi
- Bearing Capacity Control
- Materail Spreading
- Layer Compacting
Bearing Capacity Control Lapis Pondasi
- Pekerjaan kendali kapasitas daya dukung tanah dasar
- California Bearing Ratio
- DCP
- Palte CBR
- Kepadatan (density) (t/m3)
- Sand Cone
- Nuclear Test
Parameter Kinerja
- Kapasitas Daya Dukung Tanah Dasar
Material Spreading Lapis Pondasi
- Pekerjaan penyebaran lapis pondasi di atas tanah dasar :
- Penggaris
- Ember pengumpul sampel
- Uji saringan
Parameter Kinerja
- Keseragaman tebal lapisan
- Konsistensi Gradasi (minimasi segregasi)
Layer Compacting Lapis Pondasi
- Pekerjaan peningkatan kepadatan lapis pondasi dengan minimasi void melalui :
- Aplikasi energi
- Beban vertikal
- Getaran (Vibration)
- Pelumasan
- Air
- Angin
Parameter Kinerja
- Kepadatan Final
- Daya dukung final
Alat Berat Lapis Pondasi
- Wheel Loaders
- Dump Trucks
- Motor graders
- Compactors
Permasalahan Umum Lapis Pondasi
- Ketidak rataan
- Ketidak rataan penyebaran (tebal lapis pondasi)
- Lantai kerja
- Kinerja Alat & Operator (motor gradera)
- Kurang kendali kadar air material lapis pondasi
- Ketebalan maksimum efektif yang dilampaui
- Kurang pemadatan (berat dan pengulangan compactor)
- Segregasi => interlocking tidak terjadi
- Material pondasi tercampur material organik
Pekerjaan Lapis Permukaan
Konsep Pekerjaan Lapis Permukaan
- Mempersiapkan lapis permukaanyang akan secara langsung ber-antar-muka dengan beban :
- Lalu lintas
- Suhu
- Air
Karena beban peran tesebut maka lapisan harus :
- Kasar dan tahan rata (safety dan riding quality)
- Tahan aus
- Tahan perubahan temperatur
- Kedap air
Aspek yang harus diperhatikan
- Struktural => kemampuan menyebarkan tegangan
- Durabilitas => kemampuan untuk dapat mempertahankan kinerja selama service life
Geometri => kerataan permukaan => minimasi weak point => meningkatkan kualitas berkendara (riding quality)
Karakteristik permukaan => kekasaran permukaan => safety
Jenis pekerjaan lapis permukaan
- Material transporting
- Aggregate
- Asphalt
- Premix-asphalt-aggregate
- Spreading
- Compacting
- Breakdown
- Intermediate
- Finishing
- Marking
Material transporting
- Pekerjaan pengangkutan material dari quarry atau Asphalt Mixing Plant, menuju lokasi kerja
Parameter Kinerja
- Aggregate
Persen material
- Premix Asphalt
Suhu pada saat sampai di lokasi kerja
Spreading
- Pekerjaan penyebaran material permukaan dengan :
- Dump truck dan motor grader
- Paver/Finisher
Parameter Kinerja
- Keseragaman tebal lapisan
- Konsistensi Gradasi (minimasi segregasi)
Compacting/Compaction
- Pekerjaan peningkatan kepadatan lapis permukaan dengan minimasi void melalui aplikasi energi :
- Beban vertikal
- Getaran
Parameter Kinerja
- Kepadatan final
- Daya dukung final
Urutan Pekerjaan Lapis Permukaan
Alat Berat Lapis Permukaan
- Asphalt Mixing Plant
- Dump truck
- Roller
- Asphalt Paver
(Bersambung)
Sangat bermanfaat terimakasihhh..........
BalasHapus