LINING SALURAN IRIGASI MODULAR

DESEMBER, 2017

LINING SALURAN IRIGASI MODULAR

PROTOTIPE

DSM/IP. 16 03/02 1.1/IRIGASI/2017

OUTPUT KEGIATAN

PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR JARINGAN IRIGASI

Prototipe Lining Saluran Irigasi Modular

Pusat Litbang Sumber Daya Air i

KATA PENGANTAR

Penurunan kondisi saluran secara signifikan dapat mempengaruhi kinerja sistem irigasi. Saluran yang tidak berfungsi baik dapat menyebabkan tingginya kehilangan air sehingga meningkatkan kebutuhan air di Daerah Irigasi. Selain itu, keseragaman distribusi air di Daerah Irigasi tersebut dapat terkendala. Pada saluran irigasi, penurunan fungsi ini umumnya karena kerusakan pelapis kedap akibat umurnya sudah melewati umur teknis, bencana, atau kualitas bahan yang kurang baik saat konstruksi. Berbagai upaya yang telah dilakukan oleh pemerintah untuk rehabilitasi pun umumnya terkendala karena keseragaman kualitas bahan yang sulit dikontrol dan kebutuhan waktu pengerjaan yang relatif lama.

Balai Litbang Irigasi pada tahun 2016 telah melakukan penelitian untuk mengembangkan teknologi alternatif dalam pembangunan ataupun rehabilitasi jaringan irigasi, yaitu jaringan irigasi modular. Pembangunan pelapis kedap di saluran dilakukan menggunakan modul beton precast yang dapat dirangkai menjadi satu kesatuan utuh penampang lapisan kedap di saluran. Lapisan kedap saluran modular ini diharapkan dapat menjadi alternatif untuk mempercepat pekerjaan konstruksi di lapangan, meningkatkan keseragaman dan kualitas bahan pelapis, serta memperpanjang umur teknisnya.

Buku komponen output ini merupakan hasil dari kegiatan penelitian ini. Di sini dijelaskan model fisik pelapis kedap saluran modular mulai dari desain, pembuatan modul, uji coba, hingga evaluasinya hasil.

Buku ini disusun oleh Hanhan A. Sofiyuddin, STP, M.Agr dan M. Uzaer, ST dengan arahan dan bimbingan Kepala Balai Litbang Teknologi Irigasi selaku penanggung jawab kegiatan.

Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku ini.

Bandung, Desember 2017 Kepala Pusat litbang Sumber Daya Air

Dr. Ir. Eko Winar Irianto, MT NIP. 19660502 199402 1 001


Pusat Litbang Sumber Daya Air ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... i DAFTAR ISI .......................................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR............................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................................. 3

2.1. Program Rehabilitasi dan Pembangunan Irigasi Baru ............................................. 3 2.2. Lining Beton Pracetak ............................................................................................ 4

BAB III PARAMETER DESAIN .............................................................................................. 6 3.1. Kekuatan Bahan .................................................................................................... 6 3.2. Karakteristik Hidrolis dan Dimensi Saluran ............................................................ 6

BAB IV DESAIN JARINGAN IRIGASI MODULAR ................................................................... 8 4.1. Bentuk Modul Saluran ........................................................................................... 8 4.2. Konfigurasi Modul ............................................................................................... 12

BAB V UJI COBA PENERAPAN ......................................................................................... 14 5.1. Pelaksanaan Uji Coba .......................................................................................... 14

5.1.1. Uji Coba di Laboratorium ............................................................................... 14 5.1.2. Uji Coba di Lapangan ..................................................................................... 16

5.2. Evaluasi Hasil Uji Coba ......................................................................................... 17 BAB VI KARAKTERISTIK JARINGAN IRIGASI MODULAR ..................................................... 18

6.1. Waktu Pengerjaan dan Kebutuhan Tenaga Kerja ................................................. 18 6.2. Biaya Pengerjaan ................................................................................................. 20 6.3. Life Cycle Cost ...................................................................................................... 22

BAB VII PENUTUP............................................................................................................. 24 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 25


Pusat Litbang Sumber Daya Air iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Jaringan Irigasi di Indonesia .............................................................................. 3 Gambar 2. Desain Modul Siku ............................................................................................ 8 Gambar 3. Desain Modul Lantai/Dinding ............................................................................ 9 Gambar 4. Desain Modul Sabuk Atas .................................................................................. 9 Gambar 5. Desain Modul Pondasi .................................................................................... 10 Gambar 6. Sambungan Modul .......................................................................................... 10 Gambar 7. Desain Saluran Modular Tipe Sambungan Berkait (Versi 2.1) .......................... 11 Gambar 8. Desain Saluran Modular Tipe Sambungan L (Versi 3.1) .................................... 12 Gambar 9. Konfigurasi Saluran Modular ............................................................................ 13 Gambar 10. Tipe Sambungan yang Diuji di Laboratorium .................................................. 14 Gambar 11. Perekat Tile Adhesive Mortar/TAM (kiri) dan Thin Bed Max Mortar/TBM

(kanan) .......................................................................................................... 15 Gambar 12. Uji coba penerapan saluran irigasi modular ................................................... 16 Gambar 13. Hasil penerapan saluran irigasi modular ........................................................ 17 Gambar 14. Produktivitas tenaga kerja pada saat pemasangan modul ............................. 19 Gambar 15. Produktivitas tenaga kerja pada saat pemasangan modul ............................. 19 Gambar 16. Biaya konstruksi dan pemeliharaan pada setiap periode tahun ..................... 22

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Lokasi Penerapan ................................................................................................... 2 Tabel 2. Mutu Beton dan Penggunaannya ........................................................................... 6 Tabel 3. Tinggi Jagaan yang Direkomendasikan dalam KP-02 ............................................... 7 Tabel 4. Konfigurasi Modul Saluran Modular Tipe Sambungan Berkait .............................. 12 Tabel 5. Konfigurasi Modul Saluran Modular Tipe Sambungan L ....................................... 13 Tabel 6. Hasil Pengujian Kekuatan Sambungan ................................................................. 15 Tabel 7. Hasil Analisa Statistik Kekuatan Sambungan (km/cm2) ......................................... 16 Tabel 8. Kebutuhan waktu dan tenaga kerja ..................................................................... 18 Tabel 9. Estimasi Komponen Biaya Pengerjaan Saluran Modular ....................................... 20 Tabel 10. Analisa Biaya Saluran Modular Konfigurasi 2-0................................................... 21 Tabel 11. Analisa Biaya Saluran Pasangan Batu Kali ........................................................... 22


Pusat Litbang Sumber Daya Air 1

BAB I PENDAHULUAN

Saluran pembawa merupakan komponen penting yang sangat mempengaruhi kinerja sistem irigasi. Dalam penilaian kinerja sistem irigasi (Kementerian PUPR, 2015), bobot saluran pembawa terhadap kinerja sistem irigasi secara keseluruhan adalah sebesar 10% dan merupakan bobot terbesar kedua setelah bangunan utama (13%). Kualitas saluran juga memegang peranan penting dalam penghematan air irigasi yang peningkatannya dapat dilakukan dengan membangun lapisan kedap (lining) pada permukaan saluran (Pusposutarjo, 2001). Lining saluran berfungsi untuk mengurangi kehilangan air, mencegah gerusan dan erosi, mencegah berkembangnya tumbuhan air, mengurangi biaya pemeliharaan, memberi-kelonggaran untuk lengkung yang lebih besar, dan mengurangi pembebasan tanah (Direktorat Irigasi dan Rawa, 2013).

Penurunan kondisi dan fungsi lapisan saluran umumnya mengakibatkan kebocoran dan kelongsoran tanggul saluran. Hal ini dapat disebabkan umur bangunan, bencana atau kualitas bahan yang kurang baik saat konstruksi. Tindakan rehabilitasi pun umumnya terkendala karena keseragaman kualitas bahan yang sulit dikontrol dan kebutuhan waktu pengerjaan yang relatif lama.

Untuk mengatasi masalah tersebut, satu inovasi yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan beton pracetak. Beton pracetak memiliki keunggulan untuk mempercepat dan mempermudah proses pelaksanaan, menjaga kualitas pekerjaan, memperbaiki estetika, dan lebih tipis (Direktorat Irigasi dan Rawa, 2017). Beton pracetak mulai banyak digunakan dalam pembangunan saluran irigasi setelah Dirjen SDA mengeluarkan surat edaran No. 04/SE/D/2017 tentang Pedoman Penggunaan Beton Pracetak pada Saluran Irigasi. Melalui surat edaran ini, Ditjen SDA menganjurkan agar seluruh pelaksanaan lining saluran menggunakan beton pracetak sehingga pelaksanaannya lebih cepat dan kualitas pekerjaannya baik serta seragam. Namun demikian, implementasi instruksi tersebut terkendala oleh ketersediaan produk beton pracetak. Saat ini belum ada penelitian secara mendetail dan pengembangan bentuk standar lining beton pracetak sehingga produsen belum dapat memproduksinya secara masal.

Untuk itu, Balai Litbang Irigasi melakukan penelitian untuk mengembangkan jaringan irigasi modular. Dalam penelitian ini, dikembangkan teknologi beton precast yang memiliki bentuk desain standar (modular) sehingga dapat diterapkan pada berbagai dimensi desain saluran dan mudah difabrikasi.

Beberapa permasalahan yang mendasari pelaksanaan kegiatan ini adalah saluran irigasi konvensional (pasangan batu kali, batu bata, dll) tidak efektif untuk mencegah terjadi rembesan dan kebocoran air di dalam saluran. Pada umumnya, kualitas saluran konvensional tidak seragam karena terdapat perbedaan pada jenis bahan/material yang digunakan dan kompetensi tenaga kerjanya berbeda pada masing-masing daerah. Lining beton pracetak sulit dilakukan karena belum ada bentuk standar yang dapat diproduksi secara masal. Dan kegiatan ini bertujuan untuk menghasilkan teknologi saluran modular untuk mendukung Teknologi Terapan Pengembangan Infrastruktur Jaringan Irigasi.



Pembuatan saluran modular dilakukan di Cilegon Banten, sedangkan uji coba penerapan dilakukan di beberapa lokasi di Provinsi Banten. Data lokasi terdapat pada Tabel 1.

Tabel 1. Lokasi Penerapan

No. Lokasi Koordinat Dimensi Keterangan

1 Tersier KS1, DI Ciujung, Serang Banten

6° 5'12,39"S 106°13'37,30"E

Lebar atas 1,2 m; tinggi 0,8 m

Hasil penerapan oleh Balai Litbang Irigasi

2 DI Cimajau, Pandeglang, Banten

6°24'6,73"S 105°58'7,68"E


Hasil penerapan oleh Dinas PUPR Kabupaten Pandeglang

3 DI Kadungenep, Serang Banten

6°15'36,10"S 106°11'53,33"E


Hasil penerapan oleh Balai Litbang Irigasi



BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Program Rehabilitasi dan Pembangunan Irigasi Baru

Kondisi jaringan irigasi di Indonesia umumnya rusak dan kurang berfungsi optimal bahkan sebelum umur layanannya tercapai. Operasi dan pemeliharaan irigasi belum menunjukan kualitas pelayanan air irigasi yang adil dan merata. Kondisi ini menimbulkan pertanyaan mendasar bagaimana sesungguhnya operasi dan pemeliharaan irigasi dipantau dan dievaluasi (Supadi, 2009). Irigasi menjadi pendukung keberhasilan pembangunan pertanian dan merupakan kebijakan Pemerintah yang sangat strategis dalam pertumbuhan perekonomian nasional guna mempertahankan swasembada beras dan ketahanan pangan nasional.

Dukungan Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat terhadap program pemerintah dengan target surplus beras sebesar 10 juta ton pada tahun 2014 salah satunya menitikberatkan terhadap faktor penyediaan air irigasinya, yang sangat erat kaitannya dengan penyiapan sarana dan prasarana irigasi yang efektif dan efisien. Kondisi jaringan irigasi yang rusak dan memerlukan perbaikan (rehabilitasi) dimana pada tahun 2007 mencapai 44,78%, baik karena umur bangunannya sendiri, maupun karena faktor bencana alam yang terjadi (Direktorat Irigasi dan Rawa, 2010). Data-data ini tentunya perlu di perbaharui terus menerus, mengingat sangat pentingnya peranan penyediaan data bagi terlaksananya program pemerintah. Data mengenai kondisi jaringan irigasi disajikan Gambar 1.

Gambar 1. Jaringan Irigasi di Indonesia

(Direktorat Irigasi dan Rawa, 2010)



Program rehabilitasi jaringan irigasi juga disertai dengan pengembangan lahan irigasi untuk mendukung kedaulatan pangan yang merupakan salah satu agenda pemerintahan saat ini. Dalam Nawacita ke-7, pemerintah memprioritaskan untuk mewujudkan kemandirian ekonomi dengan menggerakkan sektor-sektor strategis ekonomi domestik. Salah satu sasarannya adalah mewujudkan kedaulatan pangan melalui kebijakan perbaikan jaringan irigasi rusak yang mengairi sekitar di 3 juta hektar lahan sawah dan pembangunan 1 juta hektar lahan sawah baru di luar Jawa. Dalam rangka mewujudkan agenda tersebut, berbagai instansi memiliki program yang selaras. Kementerian PUPR melalui Direktorat Jenderal Irigasi dan Rawa menargetkan pembangunan jaringan irigasi baru seluas 1 juta ha. Hal ini didukung pula oleh kebijakan dalam Renstra Kementerian Pertanian untuk mencetak sawah 1 juta hektar hingga 2019.

2.2. Lining Beton Pracetak

Penggunaan pelapis kedap beton pracetak dimandatkan dalam surat edaran Dirjen SDA No. 04/SE/D/2017 tentang Penggunaan Beton Pracetak pada Saluran Irigasi. Ketentuan ini ditetapkan untuk seluruh pekerjaan saluran irigasi baik yang dalam tahap pengusulan maupun yang sedang dikerjakan, kecuali pada pekerjaan saluran yang telah mencapai kemajuan fisik lebih dari 30% pada saat surat edaran tersebut diterbitkan.

Dalam lampiran surat edaran, lapisan beton pracetak dikategorikan menjadi beberapa tipe sebagai berikut:

a. Tipe Panel Pasang Lapisan terbuat dari panel-panel yang disusun sambung menyambung membentuk profil saluran. Ukuran panel dibuat sedemikian rupa sehingga mudah diangkut dan disusun baik secara mekanis ataupun manual namun tidak terlalu kecil sehingga tidak memerlukan banyak sambungan yang akan menjadi sumber kebocoran.

b. Tipe Panel Pancang Lapisan saluran berupa panel-panel memanjang yang pemasangannya dilakukan dengan pemancangan. Tipe ini umumnya digunakan pada saluran yang besar yang sulit untuk dikeringkan.

c. Tipe Profil U-shape dan L-shape Lapisan menyerupai bentuk penampang saluran. Bentuk U-sape dapat diterapkan untuk saluran yang tidak terlalu besar sedangkan L-sahpe untuk saluran yang lebih besar.

Pada pengaplikasiaannya, kesalahan yang biasa ditemukan pada saat pelaksanaan pekerjaan lining saluran beton pracetak adalah sebagai berikut:

a. Mutu panel beton pracetak yang tidak memenuhi syarat sehingga mudah terjadi kerusakan seperti: pecah, retak, gompal (spall), rongga berbentuk sarang tawon (honey comb) dan tidak dilakukan penolakan (reject);

b. Tidak adanya pondasi dan rangka beton sebagai tumpuan dan pengikat panel-panel beton pracetak, sehingga lining beton pracetak tidak dapat dipertahankan kekokohan dan kerapihan setelah terpasang beberapa lama;

c. Sambungan beton pracetak yang berbentuk panel pada saluran: d. Ketidaktepatan memadukan tepi-tepi panel, yang berakibat timbulnya beda tinggi

antara panel yang satu dengan panel lainnya sehingga diperlukan penggerindaan (grinding);



e. Jarak sambungan yang tidak teratur dan terlalu lebar sehingga memerlukan penyambungan dengan bahan mortar pengisi celah yang lebih banyak, yang rentan terhadap kebocoran;

f. Kualitas bahan mortar pengisi celah/sambungan yang tidak baik sehingga mengakibatkan kebocoran pada sambungan.



BAB III PARAMETER DESAIN

3.1. Kekuatan Bahan

Berdasarkan Tabel SNI 03-2847-2002, penggunaan mutu bahan berdasarkan fungsinya, dipakai beton mutu sedang dengan nilai mutu beton K250 – K300 kg/cm2. Spesifikasi jenis mutu beton berdasarkan penggunaanya seperti pada Tabel 2.

Tabel 2. Mutu Beton dan Penggunaannya

(Sumber : SNI 03-2847-2002)

Dalam surat edaran Dirjen Sumber Daya Air (2017), mutu beton pracetak yang dipersyaratkan adalah K300 apabila beton pracetak dibuat di workshop dan K250 apabila beton pracetak dibuat di lokasi pengerjaan (in-situ).

3.2. Karakteristik Hidrolis dan Dimensi Saluran

Dalam perencanaan saluran, karakteristik hidrolis saluran mengacu pada ketentuan dalam Kriteria Perencanaan Irigasi – 02, Bagian Saluran. Batasan karakteristik hidrolis tersebut adalah:

a) Dimensi saluran dan kapasitasnya dihitung menggunakan persamaan Strickler sebagai berikut:

........................................................................................(1)



Dimana : Q = debit saluran, m3/s v = kecepatan aliran, m/s A = potongan melintang aliran, m2 R = jari – jari hidrolis, m P = keliling basah, m b = lebar dasar, m h = tinggi air, m I = kemiringan energi (kemiringan saluran) k = koefisien kekasaran Stickler, m1/3/dt m = kemiringan talut (1 vertikal : m horizontal)

b) Koefisien kekasaran Strickler k (m1/3/dt) yang dianjurkan pemakaiannya untuk pasangan beton adalah 70 (m1/3/dt). Nilai ini dapat dicapai bila pasangan dikonstruksi dengan baik.

c) Kecepatan maksimum yang diperbolehkan untuk saluran pasangan beton adalah 3 m3/s.

d) Kemiringan memanjang saluran disesuaikan dengan topografi dan batasan kecepatan yang dianjurkan. Secara umum, kemiringan memanjang yang dianjurkan untuk saluran tersier adalah 0,001 m/m (1 permil).

e) Pada belokan, jari-jari minimum lengkung untuk saluran pasangan diambil tiga kali lebar permukaan air.

f) Tinggi jagaan yang direkomendasikan adalah sebagai berikut:

Tabel 3. Tinggi Jagaan yang Direkomendasikan dalam KP-02

Debit m3/dt

Pasangan (F1) m

< 0,5 0,5 – 1,5 1,5 – 5,0

0,5 – 10,0 10,0 – 15,0

> 15,0

0,20 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50



BAB IV DESAIN JARINGAN IRIGASI MODULAR

4.1. Bentuk Modul Saluran

Lapisan saluran modular dibuat menggunakan beton pracetak yang dibentuk sebagai modul-modul yang menyusun satu penampang penuh saluran. Jenis modul meliputi modul sudut (A), lantai/dinding (B), sabuk atas (C), dan pondasi (D). Penampang saluran yang memiliki dimensi berbeda dapat dibangun dengan menambah atau mengurangi jumlah modul B. Desain masing-masing komponen modular dibuat tidak hanya dengan mempertimbangkan kriteria teknis namun juga mudah diterapkan oleh P3A dengan menggunakan alat sederhana.

Modul sudut dirancang sebagai penghubung di antara lantai dan dinding. Bentuk modul dibuat segitiga dengan sudut sesuai dengan kemiringan saluran yang dikehendaki, dalam hal ini sudut 63o atau perbandingan 1:0.5 (vertikal : horizontal). Bobot modul dirancang cukup berat sehingga dapat berfungsi sebagai penstabil dan pengikat modul lainnya. Pada bagian bawah, lekukan modul dirancang untuk mempermudah pemasangan dan menghubungkan modul dengan modul pondasi. Berat modul ini diperkirakan sekitar 100 kg. Desain modul siku disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Desain Modul Siku

(satuan dalam cm)



Modul lantai/dinding merupakan bagian yang dapat ditambah atau dikurangi sesuai dengan dimensi saluran yang diinginkan. Berdasarkan pengamatan variasi lebar saluran yang umum terdapat di lapangan, lebar modul dirancang sebesar 50 cm variasi lebar bawah saluran yang diakomodir adalah 18, 68, 118, 168, dan seterusnya. Berat modul ini adalah sekitar 40 kg. Desain modul lantai/dinding disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Desain Modul Lantai/Dinding

(satuan dalam cm)

Modul sabuk atas dirancang sebagai capping untuk mengikat susunan modul dan mempermudah inspeksi saluran. Bentuk desain modul sabuk atas terdapat pada Gambar 4.

Gambar 4. Desain Modul Sabuk Atas

(satuan dalam cm)

Modul pondasi pada tanah digunakan yang memiliki daya dukung kurang baik. Beban struktur modul diteruskan ke tanah yang lebih dalam dan memiliki daya dukung lebih baik.



Penggunaan modul pondasi dianjurkan pada pekerjaan saluran eksisting yang bagian dasarnya berupa lumpur yang memiliki daya dukung kurang baik. Desain modul pondasi terdapat pada Gambar 5.

Gambar 5. Desain Modul Pondasi

(satuan dalam cm)

Pada sambungan, modul siku dan lantai/dinding dilengkapi celah untuk mempermudah pengisian dengan mortar. Dengan demikian, sambungan akan lebih kuat dan kedap sehingga mengurangi kehilangan air saluran. Celah sambungan terdapat pada bagian tegak lurus dan searah penambang saluran. Pola pengisian sambungan tergambar pada Gambar 6.

1

2

4

5

6

3

Keterangan:(1) Modul dinding/lantai(2) Modul siku(3) Lubang pengait (4) Batang pengait bentuk U(5) Sambungan tegak lurus

penampang(6) Sambungan sejajar

penampang

Gambar 6. Sambungan Modul



Untuk mengakomodir kebutuhan lapangan, bentuk saluran modular dirancang menjadi 2 tipe yaitu dengan tipe dengan sambungan berkait dan sambungan L. Perbedaan mendasar kedua modul tersebut pada potensi metode dan kapasitas produksi masalnya. Modul tipe berkait lebih rumit dalam proses pembuatannya. Produksi modul ini dapat dilakukan dengan teknik wet-mixture dimana kapasitas produksi satu cetakan modul diperkirakan maksimal 2 unit per hari. Untuk mempermudah produksi dalam skala besar, sambungan modul disederhanakan sehingga hanya berbentuk L. Dengan bentuk yang sederhana, produksi dapat dilakukan dengan mudah menggunakan metode dry-mixture sehingga kapasitas produksi satu cetakan modul dapat mencapai sekitar 200 unit per hari. Namun demikian, biaya investasi peralatan dan mesin dengan metode dry-mixture diperkirakan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan metode wet-mixture.

Desain saluran modular tipe sambungan berkait adalah seperti pada Gambar 7. dengan bentuk detail pada Gambar 2., Gambar 3., Gambar 4., Gambar 5., dan sambungan pada Gambar 6. Pada bagian sambungan tegak lurus arah penampang, celah sambungan berbentuk L berhadapan dan dilengkapi lubang kaitan. Penguatan sambungan dapat dilakukan dengan besi beton berbentuk U atau dianyam zig-zag antar lubang pengait. Setelah kaitan dipasang, celah sambungan ditutup dengan mortar.

Modul siku Modul lantai/dinding Modul sabuk atas Modul pondasi

Gambar 7. Desain Saluran Modular Tipe Sambungan Berkait (Versi 2.1)

Desain saluran modular tipe sambungan L terdapat pada Gambar 8. Berbeda dengan tipe sambungan berkait, sambungan tegak lurus penampang saluran direkatkan menggunakan mortar perekat beton, dapat berupa Concrete Fill, Tile Adhesive Mortar maupun Thin Bed Max. Kekuatan sambungan ini sangat bergantung dengan daya rekat dari jenis mortar yang



digunakan. Sambungan sejajar penampang saluran ditutup menggunakan mortar sebagaimana halnya pada saluran modular tipe sambungan berkait.

Desain modul lantai/dinding dibentuk menjadi 2 agar hasil akhir pemasangan lebih rapih, yaitu tipe T dan S. Modul lantai/dinding tipe T hanya dipergunakan 1 unit pada setiap konfigurasi. Jumlah modul tipe S dapat ditambah atau dikurangi untuk mengakomodir dimensi saluran yang berbeda.

Modul siku Modul lantai/dinding Modul sabuk atas Modul pondasi

Gambar 8. Desain Saluran Modular Tipe Sambungan L (Versi 3.1)

4.2. Konfigurasi Modul

Dimensi saluran beton pracetak telah disusun konfigurasinya berdasarkan hasil analisa metoda dalam KP-03, menggunakan rumus Strickler. Contoh konfigurasi modul terdapat pada Tabel 4 dan Tabel 5 dengan ilustrasi pada Gambar 9.

Tabel 4. Konfigurasi Modul Saluran Modular Tipe Sambungan Berkait

Debit (m3/dt)

Konfigurasi (lantai – dinding)

Modul siku

(buah)

Modul lantai/ dinding (buah)

Modul penutup atas / Capping

(buah)

0,0 – 0,2 0 – 0 2 0 2

0,2 – 0,5 1 – 0 2 1 2

0,5 – 1,0 1 – 2 2 3 2

1,0 – 2,0 1 – 4 2 5 2

2,0 – 3,0 2 – 4 2 6 2



Debit (m3/dt)


Modul siku

(buah)



(buah)

3,0 – 4,0 3 – 4 2 7 2

4,0 – 5,0 3 – 6 2 9 2

Tabel 5. Konfigurasi Modul Saluran Modular Tipe Sambungan L

Debit (m3/dt)


Modul siku

(buah)



(buah) Tipe T Tipe S

0,0 – 0,2 0 – 0 2 0 0 2

0,2 – 0,5 1 – 0 2 1 0 2

0,5 – 1,0 1 – 2 2 1 2 2

1,0 – 2,0 1 – 4 2 1 4 2

2,0 – 3,0 2 – 4 2 1 5 2

3,0 – 4,0 3 – 4 2 1 6 2

4,0 – 5,0 3 – 6 2 1 8 2

Gambar 9. Konfigurasi Saluran Modular



BAB V UJI COBA PENERAPAN

5.1. Pelaksanaan Uji Coba

Uji coba dilakukan pada skala laboratorium dan lapangan. Uji coba laboratorium dilakukan untuk menguji kekuatan bahan dan sambungan. Uji coba di lapangan dilakukan untuk mengetahui kelayakan penerapan dan karakteristik saluran modular. Pelaksanaan uji coba lapangan selain oleh Balai Litbang Irigasi juga dilakukan oleh Dinas PUPR Kabupaten Pandeglang.

5.1.1. Uji Coba di Laboratorium

Kekuatan sambungan pada setiap modul menentukan kestabilan struktur dan daya tahannya. Untuk itu, beberapa tipe sambungan diujicobakan di laboratorium. Sambungan diuji baik tipe bentuknya dan bahan perekatnya. Tipe bentuk sambungan yang diuji adalah seperti pada Gambar 10.

Balok tanpa sambungan (T0) Balok sambungan lidah-alur (T1) Balok sambungan Z (T2)

Balok sambungan L (T3) Balok sambungan datar (T4) Balok sambungan coakan (T5)

Balok sambungan berkait (T6) Balok sambungan L coak atas(T7)

Material beton Besi beton

Keterangan:

Material perekat / pengisi sambungan

Gambar 10. Tipe Sambungan yang Diuji di Laboratorium

Perekat yang diuji adalah Tile Adhesive Mortal (TAM) dan Thin Bed Max (TBM) pada Gambar 11. Kedua perekat tersebut banyak terdapat di lapangan dan umum digunakan dalam proses konstruksi. Untuk mencegah susut, perekat dicampur pasir dengan perbandingan 1:1. Hasil pengujian kekuatan sambungan terdapat pada Tabel 6.



Gambar 11. Perekat Tile Adhesive Mortar/TAM (kiri) dan Thin Bed Max Mortar/TBM (kanan)

Tabel 6. Hasil Pengujian Kekuatan Sambungan

No. Tipe

Sambu-ngan

Bahan Perekat

Kuat Lentur

(kg/cm²)

Keter-angan

1 T1 TAM 3.60 *

2 T1 TAM 2.74 *

3 T1 TBM 5.29 *

4 T1 TBM 2.50 *

5 T2 TAM 2.40 *

6 T2 TAM 2.63 *

7 T2 TBM 1.57 *

8 T2 TBM 1.77 *

9 T3 TAM 3.50 *

10 T3 TAM 2.84 *

11 T3 TBM 2.07 *

12 T3 TBM 2.26 *

13 T4 TAM 2.62 *

14 T4 TAM 2.91 *

15 T4 TBM 0.90 *

No. Tipe

Sambu-ngan

Bahan Perekat

Kuat Lentur

(kg/cm²)

Keter-angan

16 T4 TBM 1.49 *

17 T5 TAM 0.15 *

18 T5 TAM 0.14 *

19 T5 TBM 0.34 *

20 T5 TBM 0.38 *

21 T5 TBM 0.34 *

22 T5 TBM 0.38 **

23 T6 TAM 6.15 **

24 T6 TAM 7.09 **

25 T6 TBM 3.76 **

26 T6 TBM 3.99 **

27 T7 TAM 1.63 **

28 T7 TAM 2.28 **

29 T7 TBM 0.77 **

30 T7 TBM 1.18 **

Keterangan: * Nilai kekuatan lentur tertera merupakan konversi dari nilai hasil pengujian pada umur 2

hari dikonversi ke 1 hari ** Nilai kekuatan lentur umur 1 hari

Berdasarkan hasil pengujian, sambungan berkait memiliki kekuatan yang lebih baik. Berdasarkan hasil analisa ANOVA dan diikuti dengan uji Tukey (Tabel 7), sambungan tipe berkait (T6) memiliki nilai kekuatan yang paling baik dan berbeda signifikan dibandingkan dengan tipe bentuk sambungan yang lain (hampir dua kali lipat).



Tabel 7. Hasil Analisa Statistik Kekuatan Sambungan (km/cm2)

Bahan Perekat

Tipe Bentuk Sambungan

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 Rerata

TAM 3.17 2.52 3.17 2.76 0.15 6.62 1.96 2.91e

TBM 3.89 1.67 2.17 1.20 0.73 3.87 0.97 2.07f

Rerata 3.53ab 2.09bc 2.67bc 1.98bc 0.44d 5.25a 1.47bcd Keterangan: Nilai rerata dengan huruf superscript yang sama secara statistik tidak berbeda nyata

5.1.2. Uji Coba di Lapangan

Pelaksanaan uji coba penerapan saluran modular dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu persiapan (pengukuran, perapihan penampang, pemadatan tanggul dan perataan dasar), pemasangan modul, dan perapihan (pengisian celah sambungan). Pelaksanaan dilakukan menggunakan peralatan sederhana secara partisipatif dengan melibatkan anggota P3A setempat. Pelaksanaan seperti pada Gambar 12.

Gambar 12. Uji coba penerapan saluran irigasi modular



Gambar 13. Hasil penerapan saluran irigasi modular

5.2. Evaluasi Hasil Uji Coba

Evaluasi hasil uji coba penerapan di lapangan dilakukan untuk mengidentifikasi karakteristik penerapan saluran modular. Karakteristik kebutuhan tenaga kerja, waktu, dan biaya dianalisis dari pengamatan progres pelaksanaan dan kebutuhan bahannya. Hasil analisa ini kemudian digunakan dalam penyusunan AHSP dan life cycle cost saluran modular.



BAB VI KARAKTERISTIK JARINGAN IRIGASI MODULAR

6.1. Waktu Pengerjaan dan Kebutuhan Tenaga Kerja

Berdasarkan hasil uji coba di DI Cidanau, Serang, kebutuhan waktu dan tenaga kerja (orang.jam) secara umum terdapat pada Tabel 8. Keseluruhan pelaksanaan membutuhkan waktu 155 orang.jam atau setara dengan 3,9 hari dengan 5 orang pekerja. Pekerjaan pemasangan membutuhkan 62% dari total kebutuhan waktu dan tenaga.

Tabel 8. Kebutuhan waktu dan tenaga kerja

Pekerjaan Lama Pengerjaan

Jam Orang.Jam

Persiapan 11,7 32,2

Pemasangan 19,2 96,1

Perapihan 5,3 27,7

Total 36,2 155,0

Pada saat pemasangan, produktivitas tenaga kerja berfluktuatif seperti pada Gambar 13. Berdasarkan gambar tersebut dan pengamatan proses pemasangan, fluktuasi produktivitas tenaga kerja dapat dijelaskan berada pada 3 kondisi yang berbeda. Pada Gambar 13. bagian a, tenaga kerja berada pada kondisi pembelajaran awal. Produktivias tenaga kerja pada awalnya cenderung tinggi. Namun demikian, tenaga kerja sama sekali belum memiliki pengalaman pemasangan sehingga pola kerja belum optimal dan terjadi kesalahan yang memerlukan pemasangan ulang. Pada saat tersebut (jam kerja kumulatif ke 14,22 hingga 17,42), produktivitas tenaga kerja menurun dan mendekati nol. Produktivitas tenaga kerja kembali meningkat seiring dengan bertambahnya pengalaman pemasangan pada Gambar 13. bagian b). Laju perubahan produktivitas cenderung terus meningkat hingga pemasangan segmen terakhir. Pada Gambar 13. bagian c, pemasangan segmen terakhir memerlukan beberapa pengaturan agar ujung saluran dapat rapi tersambung ke saluran eksisiting (pasangan batu kali) sehingga memerlukan waktu relatif lebih lama.

Tenaga kerja yang ada di lapangan umumnya memiliki pengalaman yang cukup banyak dalam pengerjaan lining pasangan batu kali (lebih dari 3 tahun) dan belum memiliki pengalaman pemasangan saluran modular. Hal inilah yang mengakibatkan produktivitas yang cukup rendah pada awal pemasangan sehingga secara keseluruhan pun waktu pengerjaan saluran modular pun lebih lama. Berdasarkan pengamatan pelaksanaan, laju pengerjaan saluran modular secara keseluruhan adalah 0,12 m/orang.jam lebih rendah bila dibandingkan dengan AHSP tahun 2016 (Kementerian PUPR, 2016) sebesar 4,2 orang.hari/m3 atau 0,45 m/orang.jam dan studi oleh Ervianto (2009) sebesar 0,191 m3/orang.jam atau 0.36 m/orang.jam. Rendahnya laju pengerjaan ini pun diakibatkan juga oleh sulitnya pengangkutan modul siku dan lantai karena bobotnya mencapai lebih



dari 100 kg. Untuk mengatasinya, diperlukan peralatan ataupun system mekanisasi yang sesuai dan inovasi bentuk atau bahan untuk memperingan modul.

Gambar 14. Produktivitas tenaga kerja pada saat pemasangan modul

Namun demikian, pelaksanaan teknologi ini bukanlah sesuatu yang sulit dipelajari. Seiring dengan bertambahnya pengalaman tenaga kerja, produktivitas dapat terus meningkat (bagian b). Laju maksimum pemasangan dapat mencapai dua kali lebih besar (2 m/orang.jam) setelah bertambah pengalaman kerja selama sekitar 10 jam. Laju ini diduga masih dapat terus meningkat hingga mendekati laju pengerjaan saluran modular pasangan batu kali seiring dengan terus bertambahnya pengalaman tenaga kerja. Berdasarkan percepatan pemasangan, kecepatan pemasangan akan sama dan terus meningkat apabila panjang saluran modular yang diaplikasikan lebih dari 70 m.

Gambar 15. Produktivitas tenaga kerja pada saat pemasangan modul

Pola yang sama terlihat pada uji coba di DI Kadugenep, Serang (Gambar 15). Tahap pembelajaran tercermin dari fluktuasi produktivitas kerja hingga kumulatif sekitar 20 orang.jam. Produktivitas kerja kemudian meningkat hingga pada kumulatif jam kerja 40



orang.jam dapat melebihi produktivitas kerja pekerjaan pasangan batu kali. Produktivitas kerja kemudian mencapai kestabilan pada sekitar kumulatif jam kerja 70 orang.jam pada nilai 0,056 m/orang.jam. Nilai ini lebih tinggi 44% dibandingkan nilai produktivitas tenaga kerja pekerjaan pasangan batu kali (0,039 m/orang.jam). Hal ini membuktikan bahwa pengerjaan saluran modular dapat lebih cepat dibandingkan dengan pasangan batu kali.

6.2. Biaya Pengerjaan

Komponen kebutuhan biaya pengerjaan saluran modular sedikit berbeda dibandingkan dengan komponen pengerjaan pasangan batu kali. Komponen AHSP pada Permen PUPR No. 28/PRT/M/2016 tentang Analisis Harga Satuan Pekerjaan belum dapat mengakomodir beberapa komponen pekerjaan saluran modular, yaitu pekerjaan pengadaan modul, pemasangan, dan perapihan. Estimasi komponen pekerjaan tersebut tersaji pada Tabel 9.

Tabel 9. Estimasi Komponen Biaya Pengerjaan Saluran Modular

No. Pekerjaan Estimasi Komponen Biaya Keterangan

1 Pengadaan modul - Harga modul pelapis (diperoleh dari produsen)

- Biaya pengiriman sampai lokasi (tergantung jarak dan modal)

Modul dibeli di produsen/ workshop

2 Pembuatan modul - Pembelian cetakan (diperoleh dari produsen)

- Pemasangan dan membuka bekisting (AHSP 2016)

- Beton mutu f'c 26,4 Mpa/K300 (AHSP 2016)

- Pemadatan beton (AHSP 2016) - Pemasangan lubang kaitan

(pekerjaan pembesian pada AHSP 2016)

- Biaya pengiriman sampai lokasi (tergantung jarak dan modal)

Modul dicetak secara swakelola di workshop

2 Pembuatan modul - Pembelian cetakan (diperoleh dari produsen)

- Pemasangan dan membuka bekisting (AHSP 2016)

- Beton mutu K250 (AHSP 2016) - Pemadatan beton (AHSP 2016) - Pemasangan lubang kaitan

(pekerjaan pembesian pada AHSP 2016)

Modul dicetak secara swakelola di lokasi pekerjaan

3 Pemasangan - Pengangkutan material (AHSP 2016) - Pemasangan modul (diperoleh dari

hasil penelitian) - Pemasangan kait besi (pekerjaan

pembesian pada AHSP 2016)



No. Pekerjaan Estimasi Komponen Biaya Keterangan

4 Perapihan - Pengisian mortar pada sambungan (pekerjaan grouting pada AHSP 2016)

Berdasarkan estimasi tersebut, analisa biaya per 117 m pekerjaan saluran modular dapat disusun seperti pada Tabel 10. Sebagai perbandingan, kebutuhan biaya saluran pasangan batu kali untuk dimensi yang sama adalah pada Tabel 11.

Tabel 10. Analisa Biaya Saluran Modular Konfigurasi 2-0

I PEKERJAAN PERSIAPAN 2,252,367Rp

1 Pembersihan Lapangan dan Stripping 351.00 m2 6,417Rp 2,252,367Rp

II 5,010,041Rp

2 Galian Tanah ≤ 1 m 2.60 m3 60,213Rp 156,554Rp

3 Timbunan pasir 9.36 m3 440,220Rp 4,120,459Rp

4 Pemadatan pasir 9.36 m4 78,315Rp 733,028Rp

III 22,711,235Rp

5 Mengangkut material dengan jarak 100 m 34.46 m3 59,685Rp 2,056,550Rp

6 Pemasangan modul beton 33.90 m3 529,478Rp 17,946,722Rp

7 Pembesian sambungan 155.84 kg 16,964Rp 2,643,738Rp

8 Pekerjaan sambungan (1:1) 0.56 m3 114,362Rp 64,226Rp

IV BETON PRACETAK 127,560,000Rp

9 Beton modul dinding/ lantai 234.0 bh 100,000Rp 23,400,000Rp

10 Beton modul siku 468.0 bh 125,000Rp 58,500,000Rp

11 Beton modul capping 468.0 bh 95,000Rp 44,460,000Rp

12 Beton modul pondasi 10.0 bh 120,000Rp 1,200,000Rp

157,533,644Rp

15,753,364Rp

173,287,008Rp

173,287,000Rp

No. Uraian pekerjaan Volume SatuanHarga Satuan

(Rp)Jumlah Harga (Rp)

Pembulatan

PEKERJAAN TANAH

PEKERJAAN BETON

Total

PPN 10%

Total



Tabel 11. Analisa Biaya Saluran Pasangan Batu Kali

I PEKERJAAN PERSIAPAN 5,852,925Rp

1 Pembersihan Lapangan dan Perataan 351.00 m2 16,675Rp 5,852,925Rp

II 7,340,548Rp

2 Galian Tanah 23.06 m3 72,738Rp 1,677,338Rp

3 Timbunan pasir 11.70 m3 440,220Rp 5,150,574Rp

4 Pemadatan Pasir 11.70 m3 43,815Rp 512,636Rp

II 84,492,028Rp

5 Mengangkut material dengan jarak 100 m 62.05 m3 64,619Rp 4,009,520Rp

6 Pasangan batu kali (1Pc:4Pp) 62.05 m3 1,283,331Rp 79,628,918Rp

7 Plesteran (1Pc:3Pp) 13.06 m3 65,350Rp 853,591Rp

97,685,501Rp

9,768,550Rp

107,454,051Rp

107,454,000Rp

Jumlah Harga (Rp)

Total

PPN 10%

Grand Total

Pembulatan

Harga Satuan (Rp)

PEKERJAAN SALURAN

PEKERJAAN SALURAN

No. Uraian pekerjaan Volume Satuan

6.3. Life Cycle Cost

Analisis finansial dilakukan untuk mengidentifikasi life cycle cost saluran modular dalam satu periode umur teknis. Untuk konsistensi pembandingan, analisis dilakukan berdasarkan AHSP tahun 2016 (Kementerian PUPR, 2016) pada saluran sepanjang 117 m. Beberapa modifikasi pada AHSP tersebut dilakukan untuk mengakomodir komponen biaya saluran modular yang belum tercantum, seperti pemasangan modul dan pengisian celah sambungan.

Gambar 16. Biaya konstruksi dan pemeliharaan pada setiap periode tahun



Pada awal konstruksi, biaya investasi saluran modular lebih tinggi dibandingkan pasangan batu kali. Untuk 117 m panjang saluran, biaya yang diperlukan saluran modular adalah sebesar Rp. 1.481.085/m atau lebih tinggi 61% dibandingkan saluran pasangan batu kali yang sebesar Rp. 918,410/m. Namun demikian, biaya pemeliharaan lapisan modular lebih rendah dibandingkan pasangan batu kali dan umur teknis lebih lama. Berdasarkan hal tersebut pada suku bunga 6,78% (rata-rata 5 tahun), nilai NPV selama umur teknis saluran modular (20 tahun) adalah Rp. 2.548.638/m lebih rendah 23% dibandingkan lapisan pasangan batu kali yang sebesar Rp. 3.132.052/m.



BAB VII PENUTUP

Dari hasil kegiatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kontruksi saluran modular tersusun atas 4 modul, yaitu modul siku, modul lantai/dinding, modul sabuk atas, dan modul pondasi. Desain yang optimal diterapkan adalah tipe sambungan berkait. Apabila dikehendaki produksi masal dan cepat, tipe sambungan L dapat dipilih dengan memperhatikan bahan perekat sambungan yang digunakan. Waktu pengerjaan saluran modular relatif cepat apabila panjang saluran yang dikerjakan cukup panjang. Pada uji coba sepanjang 117 m, pekerjaan saluran modular lebih cepat 44% dibandingkan pasangan batu kali. Modifikasi AHSP perlu dilakukan untuk mengakomodir pekerjaan pengadaan modul, pemasangan, dan perapihan. Saluran modular lebih hemat dalam jangka panjang (23%) walaupun memerlukan biaya investasi yang lebih tinggi (61%). Selain keunggulan kecepatan kerja dan life cycle cost, saluran modular juga memiliki umur teknis lebih lama, lebih rendah biaya OP, kehilangan air lebih kecil dan memiliki nilai estetika lebih baik.



DAFTAR PUSTAKA

[Kementerian PUPR] Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. (2016). Peraturan Menteri No. 28/PRT/M/2016 tentang Analisis Harga Satuan Pekerjaan Bidang Pekerjaan Umum.

[Kementerian PUPR] Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. (2015). Peraturan Menteri No. 12/PRT/M/2015 tentang Eksploitasi dan Pemeliharaan Jaringan Irigasi.

[Puslitbang Sosekling] Pusat Penelitian dan Pengembangan Sosial Ekonomi dan Lingkungan. (2011). Panduan Umum Analisis Biaya Manfaat Hasil Litbang. Jakarta: Pusat Penelitian dan Pengembangan Sosial Ekonomi dan Lingkungan, Badan Peneltian dan Pengembangan, Departemen Pekerjaan Umum.

Direktorat Irigasi dan Rawa. (2013). Kriteria Perencanaan Irigasi Bagian Saluran (KP-02). Jakarta: Direktorat Irigasi dan Rawa, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.

Direktorat Irigasi dan Rawa. (2017). Pedoman Pelaksanaan Beton Pracetak untuk Saluran Pasangan Beton. Jakarta: Direktorat Irigasi dan Rawa, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.

Ervianto, W. (2009). Pengukuran Produktivitas Kelompok Pekerja Bangunan Dalam Proyek Kontruksi (Studi Kasus Proyek Gedung Bertingkat di Surakarta). Jurnal Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta, 9(1),pp, 31-42.

Pusposutarjo, S. (2001). Pengembangan Irigasi, Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan Hemat Air. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional.

OU

TP

UT

PR

OT

OT

IPE

LIN

ING

SA

LU

RA

N IR

IGA

SI M

OD

UL

AR

Tah

un

An

gg

ara

n2017

Documents

LINING SALURAN IRIGASI MODULAR