Mengenal Pondasi Cakar Ayam

Mengenal Pondasi Cakar Ayam - Pada tahun 1961, Prof. Dr. Ir. Sedijatmo menemukan sistem Pondasi Cakar Ayam sebagai alternatif pemecahan masalah tanah di bawah pondasi yang terlalu lunak. Sejak saat itu penggunaan Pondasi Cakar Ayam semakin meluas baik sebagai pondasi landasan pacu pesawat terbang maupun sebagai pondasi bangunan bertingkat.

Peranan pondasi turut menentukan usia dan kestabilan suatu konstruksi bangunannya. Dalam dekade terakhir ini sistem pondasi telah berkembang dengan bermacam variasi. Tapi hanya sedikit yang menampilkan sistem pondasi untuk mengatasi masalah membangun konstruksi di atas tanah lembek.

Sistem pondasi yang konvensional, cenderung hanya di sesuaikan dengan besarnya beban yang harus didukung, tapi kurang mempertimbangkan kondisi tanah lembek. Akibatnya, bangunan itu mengalami penyusutan usia atau ketidakstabilan, seperti penurunan, condong, bahkan roboh. Hal itu tentu merugikan pemilik dan kontraktor bersangkutan.

Perlakuan yang seimbang antara beban dan kondisi tanah lembek perlu dipecahkan. Problema ini pernah dihadapi oleh Prof. Dr. Ir. Sedijatmo tahun 1961, ketika sebagai pejabat PLN harus mendirikan 7 menara listrik tegangan tinggi di daerah rawa-rawa Ancol Jakarta.

Dengan susah payah, 2 menara berhasil didirikan dengan sistem pondasi konvensional, sedangkan sisa yang 5 lagi masih terbengkalai. Menara ini untuk menyalurkan listrik dan pusat tenaga listrik di Tanjung Priok ke Gelanggang Olah Raga Senayan dimana akan diselenggarakan pesta olah raga Asian Games 1962.

Karena waktunya sangat mendesak, sedangkan sistem pondasi konvensional sangat sukar diterapkan di rawa-rawa tersebut, maka dicarilah sistem baru untuk mengatasi masalah itu. Lahirlah ide Ir. Sedijatmo untuk mendirikan menara di atas pondasi yang terdiri dari plat beton yang didukung oleh pipa-pipa beton di bawahnya. Pipa dan plat itu melekat secara monolit (bersatu), dan mencengkeram tanah lembek secara meyakinkan.

Oleh Sedijatmo, hasil temuannya itu diberi nama sistem pondasi cakar ayam. Perhitungan yang dipakai saat itu (1961), masih kasar dengan dimensi 2,5 kali lebih besar dibanding dengan sistem pondasi cakar ayam yang diterapkan sekarang. Meski begitu, ternyata biayanya lebih murah dan waktunya lebih cepat daripada menggunakan tiang pancang biasa. Menara tersebut dapat diselesaikan tepat pada waktunya, dan tetap kokoh berdiri di daerah Ancol yang sekarang sudah menjadi kawasan industri.

Dasar pemikiran

Pondasi cakar ayam terdiri dari plat beton bertulang dengan ketebalan 10-15 cm, tergantung dari jenis konstruksi dan keadaan tanah di bawahnya.

Di bawah plat beton dibuat sumuran pipa-pipa dengan jarak sumbu antara 2-3 m. Diameter pipa 1,20 m, tebal 8 cm, dan panjangnya tergantung dari beban di atas plat serta kondisi tanahnya. Untuk pipa dipakai tulangan tunggal, sedangkan untuk plat dipakai tulangan ganda.

“Sistem pondasi ini bisa diterapkan pada tanah lunak maupun tanah keras. Tapi menurut pengalaman, lebih ekonomis bila diterapkan atas tanah yang berdaya dukung 1,5 sampai 4 ton per meter persegi.

Dasar pemikiran Iahirnya pondasi cakar ayam ialah memanfaatkan tekanan tanah pasif, yang pada sistem pondasi lain tak pernah dihiraukan. Plat beton yang tipis itu akan mengambang di permukaan tanah, sedangkan kekakuan plat ini dipertahankan oleh pipa-pipa yang tetap berdiri akibat tekanan tanah pasif. Dengan demikian maka plat dan konstruksi di atasnya tidak mudah bengkok.

Pada sistem pondasi lain, yang menggunakan plat beton dengan balok pengaku, maka kekakuan itu berasal dan konstruksinya sendiri. Sedangkan pada sistem pondasi cakar ayam, kekakuan didapat dari tekanan tanah pasif. ini berarti dengan daya dukung yang sama, volume beton pada cakar ayam akan berkurang, dan konstruksinya bisa lebih ekonomis.

Telapak beton

Telapak beton, pada pondasi cakar ayam sangat baik untuk beban yang merata. Sistem pondasi ini mampu mendukung beban 500-600 ton per kolom. Dalam hal ini, di bagian bawah kolom dibuatkan suatu telapak beton, untuk mengurangi tegangan geser pada plat beton.

Jika beban itu terpusat, maka tebal plat beton di bawah pusat beban ditentukan oleh besarnya daya geser, bukan oleh besarnya momen, untuk ini dilakukan penambahan pertebalan plat beton dibawah kolom bersangkutan.

Paten

Sistem pondàsi cakar ayam sangat sederhana, hingga cocok sekali diterapkan di daerah dimana peralatan modern dan tenaga ahli sukar didapat. Sampai batas-batas tertentu, sistern ini dapat menggantikan pondasi tiang pancang. Untuk gedung berlantai 3-4 misalnya, sistem cakar ayam biayanya akan sama dengan pondasi tiang pancang 12 meter.

Makin panjang tiang pancang yang dipakai, makin besar biayanya. Apalagi jika alat pemancangan dan tenaga ahli harus didatangkan dari tempat lain. Dengan kemampuan yang sama, sistem cakar ayam dapat menghemat biaya sampai 30%.

Pelaksanaan sistem ini dapat dilakukan secara simultan, tanpa harus bergiliran. Misalnya sebagai pondasi menara, dapat dikerjakan dalam jumlah banyak secara bersamaan. Seluruh sumuran beton dicetak dengan cetakan biasa di lokasi proyek, sesuai dengan standar. Karena itu sistem ini sangat menghemat waktu.

Bagi daerah yang bertanah lembek, pondasi cakar ayam tidak hanya cocok untuk mendirikan gedung, tapi juga untuk membuat jalan dan landasan. Satu keuntungan lagi, sistem ini tidak memerlukan sistem drainasi dan sambungan kembang susut.

Banyak bangunan yang telah menggunakan sistem yang di ciptakan oleh Prof Sedijatmo ini, antara lain: ratusan menara PLN tegangan tinggi, hangar pesawat terbang dengan bentangan 64 m di Jakarta dan Surabaya, antara runway dan taxi way serta apron di Bandara Sukarno-Hatta Jakarta, jalan akses Pluit-Cengkareng, pabrik pupuk di Surabaya, kolam renang dan tribune di Samarinda, dan ratusan bangunan gedung bertingkat di berbagai kota.

Sistem pondasi cakar ayam ini telah pula dikenal di banyak negara, bahkan telah mendapat pengakuan paten internasional di 11 negara, yaitu: Indonesia, Jerman Timur, Inggris, Prancis, Italia, Belgia, Kanada, Amerika Serikat, Jerman Barat, Belanda; dan Denmark.

Teknologi sistem Cakar ayam yang dimodifikasi ternyata dapat digunakan untuk konstruksi jalan diatas tanah lunak

Teknologi ini telah digunakan untuk membangun jalan Tol Sedyatmo penghubung lalu lintas ke arah Bandara Soekrano-Hatta. Selain bisa menghemat waktu, penggunaan teknologi ini juga dapat menghemat biaya konstruksi, dibanding kalau menggunakan teknologi cakar ayam asli. Mengingat petumbuhan kota-kota di Indonesia secara tradisional berada di dekat pantai atau hilir sungai, seperti jalur transportasi sungai, akses perdagangan lewat laut sehingga pertumbuhan kota-kota besar selalu membutuhkan prasarana transportasi.

Menurut data kurang lebih 20% daerah pantai di Indonesia terdiri dari tanah lunak. Bermacam teknologi sudah ada dan diterapkan khususnya teknologi pembangunan di atas tanah lunak. Dia mencontohkan, antara lain Vertical Drains, Cecuruk, Stabilisasi (Mekanik atau Kimia) dan pondasi Sistem Cakar Ayam. Namun teknologi yang disebut terakhir juga telah diterapkan pada Bandara Soekarno-Hatta dan Akses Cengkareng, tambahnya.

Sebelumnya kendala utama yang masih dialami dengan penggunaan Teknologi Sistem Cakar Ayam dalam terjadinya penurunan timbunan yang dapat memperkokoh plat terhadap puntir. Dari sini, timbul pemikiran untuk memodifikasi sumuran itu dengan Box Cuvert untuk mengatasi penurunan. Lalu mengganti bahan sumuran dengan pipa baja.

Pekerjaan Modifikasi sistem Cakar Ayam antara lain penggantian slab stiffener pipa beton dengan pipa baja galvanis yang 700% lebih ringan, penempatan slab pada posisi tanah asli (tidak di atas timbunan); dan pengembangan dan penggunaan material timbunan ringan. Karena ringan dan tipis (pipa baja) sehingga memudahkan dalam pelaksanaan. Pasalnya, tidak perlu alat berat lagi dan tidak perlu pengerasan sementara dalam pelaksanaannya. Selain itu, waktu pengerjaan jadi relatif lebih cepat dan biaya juga relatif jauh lebih murah serta saat penancapan pipa baja, tanah asli sama sekali tidak terusik (dibandingkan dengan pemasangan pipa beton pada sistem cakar ayam asli).

Modifikasi pertama adalah mengganti pipa beton dengan berat 1 ton per pipa menjadi pipa baja dengan berat 35 kg per pipa. Pada tanah lunak hal tersebut sangat berarti karena mengurangi kapasitas yang tersedia. Pipa baja tersebut sudah di calvanized sehingga anti karat selama 25 tahun. karena ringannya proses pemasukan ke tanah dan pengangkutan tidak memerlukan alat berat, dengan tenaga manusia dapat dilakukan.

Teknologi ini secara umum cukup menghemat waktu dan biaya. Setelah mendekati 25 tahun, dengan kondisi tanah yang berubah, sistem cakar ayam tetap bisa bertahan. Dengan pipa baja produk indonesia yang telah melalui proses calvanized. Produk ini sudah dipakai di Australia dan diklaim 25 tahun tahan karat. Sistem cakar ayam modifikasi ini sudah diterapkan di Blitar, Jalan Sedyatmo. Keunggulan lainnya, teknologi ini mampu digunakan untuk jalan perkerasan terberat seperti di airport dengan beban yang lebih berat lima sampai enam kali dari jalan nasional.

Teknologi ini juga membuktikan bahwa karya anak bangsa Indonesia tidaklah kalah dibandingkan dengan karya bangsa lain. Semoga artikel sederhana ini ada manfaatnya bagi kita untuk bersama memotivasi kita terus berkarya demi majunya dunia konstruksi di Indonesia.