Syarat Dan Cara Cor Beton di Dalam Air Laut: Ini Tantangan Dan Contohnya

Pada proyek-proyek konstruksi jembatan skala dunia yang melintasi perairan, seperti Golden Gate Bridge di San Francisco, California, atau Tower Bridge di London, Inggris, kita dihadapkan pada tantangan yang unik, terutama dalam metode pengecoran yang digunakan. 

Pembangunan jembatan-jembatan ini memerlukan teknik pengecoran yang berbeda dibandingkan dengan proyek di daratan. Meskipun bahan utamanya tetap berupa beton cor atau ready mix, perbedaan utama terletak pada metode pengecoran dan formulasi yang digunakan.

Metode pengecoran ini dipilih berdasarkan kondisi dan kebutuhan proyek, termasuk kedalaman air, arus air, dan desain struktur jembatan itu sendiri. Oleh karena itu, pengetahuan mendalam tentang berbagai metode atau cara cor beton di lingkungan air sangat penting untuk memastikan keberhasilan proyek dan ketahanan jembatan di masa mendatang.

Baca juga: Mengenal Pengecoran Beton, Jenis, Material, dan Tahapannya

Sumber: Freepik

Syarat-Syarat Pengecoran Beton di Lingkungan Air

Pengecoran beton di lingkungan air, terutama di laut, memiliki sejumlah syarat khusus yang harus dipenuhi. Formulasi beton dalam konteks ini fokus pada beberapa aspek utama, yang meliputi:

1. Kemampuan Alir Beton (Flowing Ability)

Beton yang akan dicor di dalam air harus memiliki kemampuan alir yang baik. Hal ini memungkinkan beton untuk mengisi bekisting dengan sempurna, menghindari celah atau rongga yang dapat menyebabkan kelemahan struktural.

2. Kemampuan Memadatkan Diri Sendiri (Self-Consolidation)

Beton harus mampu memadatkan dirinya sendiri tanpa perlu getaran tambahan. Ini adalah aspek penting untuk memastikan bahwa beton merata dan padat di seluruh struktur.

3. Kohesi Beton

Beton harus memiliki sifat kohesif yang baik, sehingga campuran semen dalam beton tidak terurai atau terbawa oleh air (wash out). 

4. Pemilihan Campuran Beton yang Tepat

Formulasi beton harus disesuaikan dengan kondisi lingkungan air, termasuk kandungan bahan tambahan yang memungkinkan beton untuk tetap kuat dan tahan terhadap pengaruh lingkungan.

5. Persiapan Bekisting Khusus

Bekisting yang digunakan dalam pengecoran di lingkungan air juga harus dirancang dengan baik untuk mencegah kebocoran air dan memungkinkan pengecoran yang tepat.

Cara-Cara Cor Beton di Air atau Laut

Dalam kondisi konstruksi di lingkungan air atau laut, metode pengecoran beton harus dipilih dengan hati-hati sesuai dengan kebutuhan proyek. Berikut adalah beberapa jenis metode pengecoran yang umum digunakan di dalam air:

1. Metode Pipa Tremie

Teknik ini digunakan ketika pengecoran beton harus dilakukan dalam jarak yang cukup jauh. Metode ini melibatkan penggunaan hopper tremie yang berbentuk corong dengan pipa di bagian bawahnya, umumnya berdiameter sekitar 250mm. 

Proses pengecoran dimulai dengan menuangkan campuran beton ke dalam hopper, yang kemudian mengalir melalui pipa dan akhirnya mencapai area pengecoran yang dituju. Teknik ini efektif untuk memastikan bahwa beton dapat mengalir ke posisi yang ditentukan, baik di laut maupun di darat.

2. Metode Pompa

Dalam metode ini, beton dipompa langsung ke posisi akhir pengecoran. Metode ini memberikan keuntungan efisiensi operasional dengan waktu pengerjaan yang lebih cepat dan jumlah pekerja yang minimal. 

Pompa beton digunakan untuk memindahkan beton dengan presisi ke tempat yang diperlukan, mengurangi kerumitan dan waktu pengerjaan.

3. Pengecoran Dengan Katup Hydro

Metode ini melibatkan penggunaan pipa berdiameter besar, sekitar 600mm, yang digunakan untuk menuangkan beton di dalam air atau laut. Di bawah pipa terdapat silinder yang berfungsi sebagai pelindung pipa.

Prinsip kerjanya mirip dengan metode pipa tremie, di mana beton segar dialirkan ke dalam air melalui pipa besar. Teknik ini efektif untuk proyek-proyek yang memerlukan pengecoran di dalam air.

4. Metode Toggle Bags / Karung

Metode ini melibatkan pengisian karung dengan beton segar, yang digunakan untuk memperlancar proses pengecoran di dalam air. Untuk menghindari kehilangan beton, sekitar 10% semen ditambahkan ke dalam campuran beton. 

Karung-karung ini perlu dipegang atau dikekang hingga beton mengering dan padat sebelum dimasukkan ke dalam air. Proses ini memerlukan penyelam untuk memastikan konstruksi berjalan dengan baik.

5. Konstruksi Caisson

Pondasi caisson dirancang agar air dapat dipompa keluar sehingga lingkungan atau lokasi kerjanya menjadi kering. Teknik ini efektif dalam konstruksi jembatan dan menara yang melintasi air, baik laut maupun sungai. Caisson bersifat permanen, sehingga tidak perlu diangkat kembali setelah pengecoran selesai.

6. Konstruksi Cofferdam

Cofferdam adalah struktur sementara yang dibangun di dalam atau di dekat air, sehingga sebagian dari struktur tersebut terendam oleh air. Ini dirancang agar air dapat dipompa keluar untuk menjaga lingkungan tetap kering selama proses konstruksi. 

Cofferdam biasanya terbuat dari struktur baja yang dilas dengan komponen seperti sheet piles dan penahan cross bracing.

Dalam memilih metode pengecoran yang sesuai, penting untuk mempertimbangkan kondisi proyek, kedalaman air, arus air, dan desain struktur yang akan dibangun. 

Dengan pemahaman yang mendalam tentang berbagai metode pengecoran, insinyur konstruksi dapat memastikan bahwa pengecoran beton di lingkungan air atau laut berjalan lancar dan menghasilkan struktur yang kuat serta tahan lama.

Baca juga: Pengertian Abutment Jembatan dan Jenis-Jenisnya

Tantangan dalam Pengecoran Beton di Lingkungan Air atau Laut

Sumber: theconstructor.org

Meskipun metode pengecoran beton di lingkungan air atau laut telah disusun dengan cermat, ada sejumlah tantangan khusus yang harus dihadapi. Berikut adalah beberapa tantangan yang umumnya dihadapi dalam proyek pengecoran di lingkungan air:

1. Pengendalian Aliran Air

Salah satu tantangan utama adalah pengendalian aliran air di sekitar area pengecoran. Arus air yang kuat dapat mempengaruhi distribusi beton dan menyebabkan segregasi atau penyebaran yang tidak merata. 

Oleh karena itu, diperlukan strategi pengendalian aliran air yang efektif untuk memastikan pengecoran berjalan lancar.

2. Ketahanan Terhadap Korosi

Lingkungan air, terutama air laut, cenderung mengandung kadar garam yang tinggi. Kadar garam ini dapat menyebabkan korosi pada struktur beton. 

Oleh karena itu, beton yang digunakan harus memiliki ketahanan terhadap korosi yang baik, dan pelapisan pelindung mungkin diperlukan.

3. Kondisi Bawah Air

Kondisi di bawah air, seperti topografi dasar sungai atau laut, dapat bervariasi. Ini mempengaruhi kemampuan untuk memasang bekisting dan memastikan bahwa beton mencapai targetnya. Pemahaman yang mendalam tentang kondisi bawah air sangat penting dalam perencanaan pengecoran.

4. Keharmonisan Dengan Lingkungan dan Ekosistem

Proyek konstruksi di lingkungan air sering kali harus mempertimbangkan dampak lingkungan. Penggunaan bahan kimia dalam beton atau metode pengecoran dapat berdampak negatif pada ekosistem air. Oleh karena itu, perlu mempertimbangkan aspek lingkungan dalam perencanaan proyek.

Baca juga: Mengenal Beton Hijau, Keunggulan, Bahan Pembuatnya, dan Contoh Penerapannya

5. Kondisi Cuaca

Kondisi cuaca seperti gelombang, hujan, atau angin kencang juga dapat mempengaruhi proses pengecoran di lingkungan air. Kondisi cuaca yang ekstrem dapat menyulitkan operasi pengecoran dan memerlukan perencanaan yang matang.

Contoh Proyek Konstruksi Cor Di Dalam Air Atau Laut

Untuk memberikan gambaran nyata tentang bagaimana proyek pengecoran beton di lingkungan air atau laut diimplementasikan, berikut beberapa contoh proyek yang mencakup berbagai metode pengecoran:

1. Pembangunan Terowongan Bawah Laut Channel, Inggris-Prancis

Proyek terowongan bawah laut Channel yang menghubungkan Inggris dan Prancis melibatkan pengecoran beton di bawah permukaan laut. 

Metode tremie pipe digunakan untuk mengisi fondasi terowongan di dasar laut. Proyek ini memerlukan koordinasi yang ketat antara dua tim konstruksi dari kedua sisi laut.

2. Pembangunan Pelabuhan Ras Al Khair, Arab Saudi

Proyek ini melibatkan pembangunan pelabuhan besar di pantai Arab Saudi. Metode konstruksi cofferdam digunakan untuk menciptakan ruang kering di bawah permukaan air, yang memungkinkan pengecoran struktur beton di bawah air.

Proyek ini mencakup pengecoran dermaga, breakwater, dan struktur pelabuhan lainnya di lingkungan laut.

3. Pengecoran Fondasi Jembatan Akashi Kaikyō, Jepang

Salah satu proyek paling ikonik yang melibatkan pengecoran beton di lingkungan laut adalah Jembatan Akashi Kaikyō di Jepang. Jembatan gantung ini memiliki salah satu tiang fondasi terbesar di dunia. Metode caisson digunakan, dimana sebelumnya tanah dikeruk hingga mencapai kedalaman 60 meter dan menemukan tanah yang keras sesuai standar untuk kemudian dijadikan caisson sebegai dudukannya. 

Proyek ini memerlukan pengecoran dalam air dengan beton khusus dalam jumlah besar dan teknik khusus untuk mengatasi arus laut yang kuat.

4. Jembatan Great Belt, Denmark:

Jembatan Great Belt di Denmark adalah salah satu jembatan terpanjang ke-3 di dunia, yang menghubungkan pulau-pulau di Selat Great Belt. 

Proyek ini memerlukan fondasi yang kuat, namun fondasi-fondasinya ditanamkan di laut. Uniknya, jembatan ini memanfaatkan teknik pengecoran di laut dengan menggunakan fondasi caisson. 

Caisson adalah struktur berbentuk kotak atau silinder yang ditempatkan di dasar laut dan kemudian diisi dengan beton khusus. Penerapannya pada jembatan ini relatif mudah karena tidak terlalu dalam dalam melakukan pengerukan tanah di dasar laut.

5. Jembatan Tsingma, Hong Kong:

Jembatan Tsingma di Hong Kong adalah jembatan dengan bentangan tengah terpanjang nomor tujuh di dunia. Jembatan ini merupakan salah satu prestasi teknik insinyur yang luar biasa. Salah satu teknik pengecoran yang digunakan di lingkungan laut adalah metode caisson. 

Fondasi pylon jembatan ini sebagian dikerjakan di darat dan sebagian di laut, sedangkan fondasi anchor blocks sepenuhnya dikerjakan di darat. 

Pylon adalah struktur vertikal yang mendukung jembatan, sementara anchor blocks adalah elemen struktural yang menjaga jembatan tetap berada pada posisinya. 

Proyek ini menunjukkan betapa pentingnya pemahaman yang mendalam tentang lingkungan laut dan pemilihan metode pengecoran yang tepat dalam menghadapi tantangan konstruksi yang rumit.

Keberhasilan proyek-proyek di atas tidak hanya bergantung pada teknik pengecoran yang tepat, tetapi juga pada perencanaan yang cermat dan pemilihan bahan yang sesuai. Dengan pemahaman yang mendalam tentang tantangan lingkungan air dan laut, insinyur konstruksi dapat menciptakan struktur yang kokoh dan tahan lama, bahkan dalam kondisi lingkungan yang paling ekstrem sekalipun.