Penggunaan Pondasi Tiang Pancang

Sebagai elemen yang berguna untuk menyalurkan beban dari struktur ke tanah dasar, pondasi merupakan unsur yang tidak dapat dirancang sembarangan. Dalam dunia konstruksi dikenal dua kategori besar pondasi, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. 

Pondasi dangkal biasa dipilih untuk proyek-proyek yang tidak memikul beban berat dan tanah keras berjarak dekat (1-1.5 m) dari muka tanah konstruksi, sedangkan selain itu digunakan pondasi dalam atau pondasi tiang. Berdasarkan metode pemasangannya, pondasi tiang terbagi menjadi dua jenis, yaitu pondasi tiang pancang dan pondasi tiang bor. 

Pondasi tiang pancang dipasang dengan membenamkan pondasi yang sebelumnya sudah dicetak terlebih dahulu (precast), ke dalam tanah menggunakan sebuah palu khusus. Istilah 'pancang' mengacu kepada proses pembenamannya yang dilakukan dengan memukulkan palu tersebut ke pondasi agar dapat masuk ke dalam tanah dengan tegak dan sesuai kedalaman yang diinginkan.

Konsep penggunaan pondasi tiang pancang diketahui sudah ada sejak zaman dahulu. Di Cina, jembatan pada era dinasti Han (200 SM -- 200 M) dibangun menggunakan pondasi tiang pancang yang terbuat dari kayu. 

Di Britania Raya selama abad pertengahan, terdapat banyak kompleks biara di bagian timur Inggris kuno, yang kebanyakan lahannya merupakan rawa-rawa, dibangun menggunakan pondasi tiang pancang kayu dengan memanfaatkan kayu ek dan kayu alder sesuai ketersediaan sumber daya lokal di masa itu. 

Karena keterbatasan ukuran material dan belum adanya sistem analisis yang kita kenal saat ini, maka di masa itu pembebanan yang diperbolehkan ditentukan berdasarkan ketahanan terhadap palu yang berat dan ketinggian jatuhnya telah diketahui. 

Dari situ pula akhirnya diketahui bahwa ketahanan kayu berbeda-beda tergantung jenisnya. Selain itu, untuk mencegah kelapukan pada kayu maka dilakukan proses charring, yaitu membakar kayu sampai permukaannya berwarna hitam guna menghilangkan kadar air dan komponen organik yang terkandung pada batang kayu.

Proses charring dilakukan di tempat tertutup dengan kadar oksigen minimum sehingga tidak terjadi pembakaran sempurna (combustion), dan dapat berlangsung berhari-hari serta harus terus-menerus dipantau untuk mencegah combustion akibat peningkatan kadar oksigen di lokasi charring. Meskipun proses ini rumit, namun di masanya adalah metode paling ampuh untuk mencegah kelapukan. 

Penggunaan kayu sebagai pondasi tiang pancang terus bertahan hingga beton dan baja mulai berkembang dan dianggap lebih praktis daripada kayu. Beton memungkinkan penampang pondasi untuk tidak selalu menjadi monoton karena bentuknya yang menyesuaikan dengan cetakan yang ada. 

Di sisi lain, baja memiliki ketahanan lebih dan tidak mudah berkarat karena telah dilengkapi dengan lapisan anti karat dan proteksi katodik (Cathodic Protection) untuk mencegah korosi.

Pondasi tiang pancang dikelompokkan menjadi lima golongan berdasarkan material dan cara pemasangannya. Bentuk pondasi tiang paling klasik adalah pondasi tiang kayu, yang merupakan sumber daya lokal dan bersifat ringan, ekonomis, fleksibel, namun rentan lapuk dan ukurannya terbatas. Pondasi tiang baja dapat berbentuk macam-macam penampang, ringan, kuat, mampu menahan berat, dan mudah disambung dengan las saat dibutuhkan, tetapi berisiko terkena korosi akibat eksposur terhadap air, asam, dan udara. 

Pondasi beton pracetak menjadi salah satu alternatif saat pondasi jenis lain dianggap kurang praktis dan lebih mahal karena bentuk penampangnya bervariasi dan proses pembuatannya di luar proyek (pabrik) sehingga menghemat waktu untuk fabrikasi. Pondasi tiang beton pratekan adalah pondasi beton pracetak yang sudah dikompres sedemikian rupa sehingga kekuatannya lebih besar. 

Pondasi tiang komposit adalah suatu pondasi tiang yang dibuat dengan kombinasi bahan-bahan berbeda atau metode pemasangan berbeda, sehingga dapat meminimalisir kelemahan dan keterbatasan tiang akibat sifat natural bahannya.

Setiap jenis tiang pancang memiliki kiat-kiat tersendiri dalam proses pemasangannya agar tiang dapat berfungsi dengan baik dan berumur panjang. Tiang kayu disarankan agar dipancang menggunakan drop hammer atau single-acting hammer, dengan massa minimum palu yang direkomendasikan adalah 1 ton dan maksimum sebesar 1.5 kali massa tiang dan helmet. 

Saat memancang tiang beton, posisi helmet harus diperhatikan untuk memastikan bahwa pukulan yang dilakukan bersifat terpusat dengan tepat dan berat hammer sebaiknya tidak lebih daripada berat tiang pancang sendiri. 

Tiang baja dikenal mampu menahan gaya luar biasa sehingga dapat dipancang menggunakan diesel hammer, namun baja penampang berujung terbuka lebih berpotensi bertabrakkan dengan sumbatan tanah yang dapat mempersulit proses pemancangan juga mengurangi efektivitas campuran beton sebagai material pengisi tiang, maka dari itu rongga tersebut perlu dipastikan benar-benar bersih dari sumbatan apapun yang tidak diinginkan.

Pondasi tiang pancang yang pengaplikasiannya lebih cepat daripada pondasi bor membuatnya lebih banyak digunakan pada proyek karena material yang digunakan biasanya sudah dicetak sebelumnya sehingga dapat langsung dipancang begitu saja. 

Pondasi tiang pancang dapat terbuat dari kayu, beton pracetak, beton pratekan, penampang baja, atau kombinasi diantara material tersebut. Dalam mengerjakan pondasi tiang pancang, ada beberapa aspek yang harus diperhatikan, diantaranya sifat material tiang pancang, karakteristik tanah tempat memancang, dan jenis palu yang digunakan untuk memancang tiang. Ketiga hal tersebut, apabila tidak diperhitungkan dengan baik berpotensi untuk menyabotase tiang pancang yang dikerjakan.