预应力空心方桩与实心方桩、空心管桩经济型比较
方桩与管桩造价分析
空心方桩与管桩的造价分析预应力空心方桩和管桩同属于预制预应力空心桩，也是当前天津地区使用最为广泛的两种桩基础产品，也都有相关的规程和图集。
管桩在天津地区使用年限较长，但这两年预应力空心方桩凭借其先进的生产工艺和特有的经济优势在天津地区发展迅猛，原管桩厂家（建华、建城、宝丰等）纷纷转型生产预应力空心方桩以适应市场需要。
据了解，在承载力相当的情况下管桩和预应力空心方桩的价格也是相当的，比如400的方桩和500的管桩承载力几乎一样，其产品价格也同为150元/米左右，而450的方桩承载力与600管桩相当，其价格为210元/米左右。
预应力空心方桩的优势主要体现在承台的节约上。
桩与承台基础是不可分割的应用体，桩基承台一般采用钢筋混凝土结构，起承上传下的作用，把上部荷载传到基桩上。
厂房多为承台基础，根据桩基设计规范，各桩间中心距不宜小于桩直径(方桩按边长计算)的倍d，承台外边缘与桩体中心距不小于桩直径（方桩按边长计算）1倍d。
现就 400（210）AB空心方桩比500（100）AB管桩及450（250）的方桩和600（110）的管桩做一简单经济对比分析：如图所示：12以承台厚度为0.8米为例（承台越厚方桩省的越多）： 1）500管桩四桩承台体积为：（×）×× × =（m 3） 2) 400空心方桩四桩承台体积为：（×）×× × =（m 3）方桩承台体积节约比例为：（）÷=36%，桩间距越大方桩省的越多。
承台所需钢筋混凝土按1000元/m 3计算:注：图1为500（100）AB 管桩4桩承台示意图图2为400（210）AB 空心方桩4桩承台示意图3)管桩500单个四桩承台费用为：(m3) ×1000元/ m3=6050元4）空心方桩400单个四桩承台费用为：（m3）×1000元/ m3=3870元5）按这样计算，相比较500（100）AB管桩而言，采用400（210）AB空心方桩则每个四桩承台可节省资金为：6050-3870=2180元。
空心方桩与管桩的性能对比
管桩和空心方桩的对比分析目前在市场上部分厂家非客观的反映空心方桩的综合性能比管桩优越，一味的诋毁管桩，否定管桩在地基基础应用上的成果和认可，通过和山东省内有经验的勘察、设计大师、部分管桩生产厂家、预制桩施工单位做沟通交流，特从预制桩的发展历程到施工上的真实表现，以作如下客观的反映现状：一、预制桩的发展历程介绍：50年代我国大部分预制桩为实心混凝土方桩，到了60年代研发了空心方桩、预应力空心方桩（采用振动、抽芯式工艺），后因其产品本身缺陷被预应力混凝土管桩取代。
98年云南中技公司开始试生产离心法空心方桩，并在一些小型民用建筑中试用，同时颜小荣申请了相关专利(其专利号200410040717.5一种离心法蒸汽养护制造预应力高强混凝土空心方桩的方法)，后被别人无效。
贾燎在2003年12月也申请了专利，专利号为200320116232.0一种离心砼方桩及成型模具。
中国建筑科学研究院副院长黄强在2005年1月申请了专利，专利号为CN200520001774.2预应力混凝土空心方桩及桩尖，颜剑鸣、泰州海恒建材机械有限责任公司等个人和企业均在07年之前申请了相关空心方桩的专利。
相关书籍早在02年就已经有详细介绍，如阮启楠在2002年所著的《预应力混凝土管桩》。
2006年上海中技开始仿效管桩离心方法制作空心方桩，在生产和使用过程中质量问题频繁，在上海及周边有一定的市场，但此桩种及相关标准至今仍不成熟。
2007年上海中技桩业有限公司在其基础上再一次申请专利，专利号为ZL200710068545.6。
但是离心空心方桩由于其钢筋混凝土的保护层、最小配筋率、桩身混凝土截面的不均匀性、法向应力作用不均等一些技术指标不符合国家规范的要求，桩身的成桩质量得不到控制，施工时造成烂桩率偏高且以专利的名义在市场上哄抬价格，垄断市场，所以一直得不到推广应用。
目前只能应用于一些非重要民用建筑工程基础及较大面积的软基础加固，基础改善处理等工程，国家重点工程极少使用空心方桩。
管桩与方桩性价对比
预应力高强度混凝土管桩与预制混凝土方桩
性能价格对比分析
一、价格对比：
二、性能分析：
根据上海地区地质构造特点和桩的性能，预制混凝土方桩采用第5层作持力层，该层层底埋深不均，厚度差异大，造成力学性能不稳定，在基础设计时为有效控制建筑物沉降问题，常采用减小承载力设计值和加大承台的方法来解决，因而增大了基础部分的造价。
与预制混凝土方桩相比，PHC预应力混凝土管桩由于采用了先张法生产、离心成型和压蒸养护等先进工艺，桩身混凝土密实、强度高、耐打性好，对持力层起伏变化大的地质条件适应性比预制混凝土方桩强，通常采用第6-7层作持力层，甚至可穿透第7层到第8层来取得更大的单桩竖向承载力，施工质量保证，设计安全性高。
综上所述，PHC预应力混凝土管桩比预制方桩的技术先进、质量保证、安全适用、经济合理，在提高整个基础工程质量的前提下，可降低成本20%以上。
预应力空心方桩与实心方桩、空心管桩经济型比较
上海高新企业目录一、2007年全国建设行业科技成果推广项目 (1)二、预应力空心方桩与实心方桩的性价对比 (2)（一）质量 (2)（二）积土 (2)（三）施工 (2)（四）工程造价 (2)（五）承台造价 .................................................................. 错误！未定义书签。
三、300预应力空心方桩与400管桩的性价对比 (3)四、400预应力空心方桩与500管桩的性价对比 (5)五、预应力空心方桩与预应力管桩的桩身质量分析（特别做抗拔桩使用） (7)六、性价比示例计算——降低基础造价追求性能卓越 (8)七、附表 (I)（一）实心方桩、PHC管桩、预应力空心方桩综合性价对比表 (I)（二）同等规格桩型混凝土方量差异计算 (III)（三）公司案例 (IV)（四）公司荣誉 (V)上海高新企业一、2007年全国建设行业科技成果推广项目项目编号项目名称完成单位证书编号2007001 载体桩成套技术北京波森特岩土工程有限公司20070472007002 DX多节三岔挤扩灌注桩北京中阔地基基础技术有限公司山东中阔基础工程有限公司200704220070432007003 离心法预应力混凝土空心方桩上海中技桩业股份有限公司2007056 2007004 建筑新型桩基技术广州市建筑科学研究院20070632007005 WFB混凝土密肋空心楼盖长沙航凯建材技术有限公司湖南大学结构工程研究所200703920070402007006 锻造外六方直螺纹钢筋连接套筒河北易达钢筋连接技术有限公司2007041 2007007 罗宝外墙保温装饰系统技术安徽罗宝建筑节能材料有限公司2007071 2007008 PUB·S-I聚氨酯保温板外墙外保温系统嵊州市科达新型建材有限公司2007068 2007009 TF聚氨酯硬泡绝热阻燃复合板河南天丰钢结构有限公司20070552007010 ZTS环保型多功能复合保温板应用技术青岛众天墙材高新技术开发有限公司哈尔滨天硕建材工业有限公司200700120010022007011 XR无机保温材料及其在外墙外保温中的应用技术上海裕宸科技有限公司20070032007012 HS-ICF复合墙外墙外保温体系哈尔滨鸿盛建筑材料制造有限公司20070572007013 瑞易通硬泡聚氨酯外墙外保温体系及屋面保温防水体系青岛瑞易通建设工程有限公司20070072007014 IDL膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统北京德科振邦科技发展有限公司2007034 2007015 康能膨胀聚苯板外墙外保温系统上海沛琅化学建材有限公司2007016 2007016 康能胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统上海沛琅化学建材有限公司2007017上海高新企业二、预应力空心方桩与实心方桩的性价对比（一）质量实心方桩的生产过程为纯手工操作，包括混凝土搅拌、喂料、振捣、绕笼等，人员操作的随意性，决定了其质量难以保证，在运输及施工中的破损率极高，质量波动比较大，工程质量难以保证。
预应力空心方桩与管桩的对比
预应力空心方桩与预应力管桩的比较
1、预应力空心方桩外表面积大，更适合做摩擦桩。
在以软土为主
的地质情况下,桩的绝大部分承载力由桩的外表面积产生的摩擦力提供，外表面积越大就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力。
2、节约承台造价。
(详细见后面的各种桩型对比)
3、挤土效应小。
比如,预应力400空心方桩较之预应力500空心管桩，
进入土体的体积要小，产生的挤土效应要小，因而贯入度更高（即打桩更易），同事对临近的桩之间及对附近建筑物的破损概率降到最低。
4、沉桩垂直度更易控制，施工破损率非常低。
按规范操作要求，沉桩时桩身垂直度偏差不得超过0.5%，在使用经纬仪校准时，因预应力方桩四面垂直相交可做参照物，其垂直校准精度较高。
注：预应力空心方桩生产工艺、施工工艺与预应力空心管桩一样，生产周期短（3天可运至工地使用），采用锤击、静压法均可施工。
预应力空心方桩结合了预应力空心管桩和预制实心方桩两者的特点。
管桩和空心方桩对比
管桩和空心方桩的对比分析目前在市场上部分厂家非客观的反映空心方桩的综合性能比管桩优越，一味的诋毁管桩，否定管桩在地基基础应用上的成果和认可，通过和山东省内有经验的勘察、设计大师、部分管桩生产厂家、预制桩施工单位做沟通交流，特从预制桩的发展历程到施工上的真实表现，以作如下客观的反映现状：一、预制桩的发展历程介绍：50年代我国大部分预制桩为实心混凝土方桩，到了60年代研发了空心方桩、预应力空心方桩（采用振动、抽芯式工艺），后因其产品本身缺陷被预应力混凝土管桩取代。
98年云南中技公司开始试生产离心法空心方桩，并在一些小型民用建筑中试用，同时颜小荣申请了相关专利(其专利号200410040717.5一种离心法蒸汽养护制造预应力高强混凝土空心方桩的方法)，后被别人无效。
贾燎在2003年12月也申请了专利，专利号为200320116232.0一种离心砼方桩及成型模具。
中国建筑科学研究院副院长黄强在2005年1月申请了专利，专利号为CN200520001774.2预应力混凝土空心方桩及桩尖，颜剑鸣、泰州海恒建材机械有限责任公司等个人和企业均在07年之前申请了相关空心方桩的专利。
相关书籍早在02年就已经有详细介绍，如阮启楠在2002年所著的《预应力混凝土管桩》。
2006年上海中技开始仿效管桩离心方法制作空心方桩，在生产和使用过程中质量问题频繁，在上海及周边有一定的市场，但此桩种及相关标准至今仍不成熟。
2007年上海中技桩业有限公司在其基础上再一次申请专利，专利号为ZL200710068545.6。
但是离心空心方桩由于其钢筋混凝土的保护层、最小配筋率、桩身混凝土截面的不均匀性、法向应力作用不均等一些技术指标不符合国家规范的要求，桩身的成桩质量得不到控制，施工时造成烂桩率偏高且以专利的名义在市场上哄抬价格，垄断市场，所以一直得不到推广应用。
目前只能应用于一些非重要民用建筑工程基础及较大面积的软基础加固，基础改善处理等工程，国家重点工程极少使用空心方桩。
预应力空心方桩与实心方桩空心管桩经济型比较
预应力空心方桩与实心方桩空心管桩经济型比较首先，预应力空心方桩的特点是桩身为空心结构，并且预应力钢筋布置在桩身内部。
这种桩基的优点是抗扭刚度好，能够承受较大的水平力，适用于地震、风力等较大风险的工程场合。
此外，预应力空心方桩具有较高的安全系数，能够满足桩基在承受荷载时的变形和稳定性要求。
然而，预应力空心方桩施工复杂，需要专业的预应力施工技术和设备，施工周期较长，造价也相对较高。
实心方桩是一种桩身为实心结构的桩基。
和预应力空心方桩相比，实心方桩的施工工艺较为简单，施工周期较短，造价相对较低。
实心方桩适用于不需要承受较大水平力和抗扭刚度要求的工程场合。
实心方桩可以通过提高桩身截面的尺寸和增加钢筋配筋来增加桩基的承载能力。
实心方桩的缺点是其刚度较小，无法承受较大水平力，在地震、风力等风险较高的地区使用有一定的局限性。
空心管桩是将管状的钢模具沉入地下，然后在模具内部灌入混凝土形成桩基。
空心管桩适用于较浅的地下水位和地下土层较软的场合。
这种桩基的优点是施工简单快捷，适用范围广泛。
此外，空心管桩的成本相对较低且经济实惠。
然而，空心管桩的强度较低，抗桩身剪切能力相对较弱，只适用于不承受较大剪切力和水平力的场合。
综上所述，根据具体的工程需求和设计要求，选择预应力空心方桩、实心方桩或空心管桩都是合理的选择。
在抗扭刚度和抗剪强度要求较高的场合，预应力空心方桩是最适合的选择；在施工周期较紧迫和造价要求较低的情况下，实心方桩是较为经济实惠的选择；而在地下水位较浅、土层较软的场合，空心管桩是最合适的选择。
因此，在实际工程中，应根据具体的工程情况和需求进行选型，并结合经济性、施工工期和安全性等方面综合考虑，选择最合适的桩基型式。
方桩与管桩造价分析
空心方桩与管桩的造价分析预应力空心方桩和管桩同属于预制预应力空心桩，也是当前天津地区使用最为广泛的两种桩基础产品，也都有相关的规程和图集。
管桩在天津地区使用年限较长，但这两年预应力空心方桩凭借其先进的生产工艺和特有的经济优势在天津地区发展迅猛，原管桩厂家（建华、建城、宝丰等）纷纷转型生产预应力空心方桩以适应市场需要。
据了解，在承载力相当的情况下管桩和预应力空心方桩的价格也是相当的，比如400的方桩和500的管桩承载力几乎一样，其产品价格也同为150元/米左右，而450的方桩承载力与600管桩相当，其价格为210元/米左右。
预应力空心方桩的优势主要体现在承台的节约上。
桩与承台基础是不可分割的应用体，桩基承台一般采用钢筋混凝土结构，起承上传下的作用，把上部荷载传到基桩上。
厂房多为承台基础，根据桩基设计规范，各桩间中心距不宜小于桩直径(方桩按边长计算)的3.5倍d，承台外边缘与桩体中心距不小于桩直径（方桩按边长计算）1倍d。
现就400（210）AB空心方桩比500（100）AB管桩及450（250）的方桩和600（110）的管桩做一简单经济对比分析：如图所示：1.0d13.5.d11.0d11.0d23.5d21.0d21 d 5 . 52d5.5图2为400（210）AB空心方桩注：图1为500（100）AB管桩4桩承台4桩承台示意图示意图以承台厚度为0.8米为例（承台越厚方桩省的越多）：1）500管桩四桩承台体积为：（0.5m×5.5）×(0.5m×5.5)×0.8m=6.05（m3）2)400空心方桩四桩承台体积为：（0.4m×5.5）×(0.4m×5.5)×0.8m=3.87（m3）方桩承台体积节约比例为：（6.05-3.87）÷6.05=36%，桩间距越大方桩省的越多。
承台所需钢筋混凝土按1000元/m3计算:3)管桩500单个四桩承台费用为：6.05(m3)×1000元/m3=6050元4）空心方桩400单个四桩承台费用为：3.87（m3）×1000元/m3=3870元5）按这样计算，相比较500（100）AB管桩而言，采用400（210）AB空心方桩则每个四桩承台可节省资金为：6050-3870=2180元。
管桩与各桩种经济对比分析
总结观点
管桩经济优势
管桩在成本、施工效率 、承载力等方面具有明 显优势，尤其在大型工 程和复杂地质条件下表 现突出。
各桩种经济对比
与实心桩、钻孔桩等其 他桩种相比，管桩在综 合经济效益上更具竞争 力。
适用性分析
针对不同工程需求和地 质条件，管桩可灵活调 整直径、壁厚和长度等 参数，实现经济性与安 全性的平衡。
生产工艺及流程
生产工艺
管桩的生产工艺主要包括钢筋加工、 混凝土搅拌、模具组装、布料合模、 张拉预应力筋、离心成型、蒸汽养护 、脱模与检验等步骤。
生产流程
首先进行钢筋加工和混凝土搅拌，然 后将钢筋骨架放入模具中，布料合模 后张拉预应力筋，接着进行离心成型 和蒸汽养护，最后脱模并进行检验。
应用领域及市场需求
对未来研究方向的展望
深入研究管桩性能
针对管桩在不同地质条件下的承 载性能、抗震性能等进行深入研 究，为工程设计提供更准确的依 据。
加强技术创新
通过研发新型材料、改进生产工 艺等方式，提高管桩的耐久性、 环保性等综合性能，降低全生命 周期成本。
01 02 03 04
拓展应用领域
探索管桩在海洋工程、高速铁路 等特殊领域的应用潜力，拓展其 市场应用范围。
管桩在使用寿命结束后可回收利用，降低了对资 源的消耗。
06
各桩种劣势分析
Chapter
钢筋混凝土桩劣势
高成本
钢筋混凝土桩的生产和运输成本相对较高，主要是由于其重量大、 体积大，需要使用大型设备和大量人力物力进行生产和施工。
施工周期长
钢筋混凝土桩需要在施工现场进行预制或者现浇，施工周期相对较 长，难以满足紧急工程的需求。
耐久性较差
钢筋混凝土桩在长期使用过程中，容易受到环境侵蚀和荷载作用的影 响，导致耐久性下降，需要定期维护和加固。
方桩与管桩造价分析
空心方桩与管桩的造价分析预应力空心方桩和管桩同属于预制预应力空心桩，也是当前天津地区使用最为广泛的两种桩基础产品，也都有相关的规程和图集。
管桩在天津地区使用年限较长，但这两年预应力空心方桩凭借其先进的生产工艺和特有的经济优势在天津地区发展迅猛，原管桩厂家（建华、建城、宝丰等）纷纷转型生产预应力空心方桩以适应市场需要。
据了解，在承载力相当的情况下管桩和预应力空心方桩的价格也是相当的，比如400的方桩和500的管桩承载力几乎一样，其产品价格也同为150 元/米左右，而 450 的方桩承载力与600 管桩相当，其价格为210 元/米左右。
预应力空心方桩的优势主要体现在承台的节约上。
桩与承台基础是不可分割的应用体，桩基承台一般采用钢筋混凝土结构，起承上传下的作用，把上部荷载传到基桩上。
厂房多为承台基础，根据桩基设计规范，各桩间中心距不宜小于桩直径(方桩按边长计算 )的 3.5 倍 d，承台外边缘与桩体中心距不小于桩直径（方桩按边长计算） 1 倍 d。
现就 400（210）AB 空心方桩比 500（100）AB 管桩及 450（250）的方桩和 600 （110 ）的管桩做一简单经济对比分析：如图所示：1.0d1 3.5.d1 1.0d11d.5注：图 1 为 500（100）AB 管桩 4 桩承台示意图1.0d2 3.5d2 1.0d22d.5图 2 为 400（210）AB 空心方桩4 桩承台示意图以承台厚度为0.8 米为例（承台越厚方桩省的越多）：1）500 管桩四桩承台体积为：（0.5m ×5.5）×(0.5m ×5.5) × 0.8m=6.05 （m3）2) 400 空心方桩四桩承台体积为：（0.4m ×5.5）×(0.4m ×5.5) × 0.8m=3.87 （m3）方桩承台体积节约比例为：（6.05-3.87 ）÷6.05= 36% ，桩间距越大方桩省的越多。
预应力混凝土管桩与预应力混凝土空心方桩经济性之比较
预应力混凝土管桩与预应力混凝土空心方桩经济性之比较作者：杨敏来源：《环球市场》2019年第31期摘要：预应力混凝土空心方桩较预应力混凝土管桩经济的论文读到不止一篇，按照桩基计算公式，从理论计算值上也确实可以得出方桩比管桩经济的结论。
然而，试桩结果证明，管桩的试验值大于计算值，方桩的试验值小于计算值，实际使用时，管桩可能比方桩更加经济。
关键词：预应力混凝土管桩;预应力混凝土空心方桩;经济欧德油储（南京）有限责任公司曾于2012年和2018年分别新建2万立方米甲醇储罐3座和2座，储罐直径均为38.72m，储罐高度19.8m，两批储罐东西向中心距55m，储罐布置如下图所示。
两次勘察土质情况无突变，地面以下约1.5m范围内为素填土，约1.5m～8.5m范围内为淤泥质粉质黏土，约8.5m～14.5m范围内为粉质黏土，再往下分别为粉砂，粉细砂及细砂，故设计方案采用桩基，考虑施工进度，采用预应力混凝土桩。
2012年设计左边三个储罐基础时，如果采用边长为400的预应力混凝土空心方桩，依据《建筑桩基技术规范》中混凝土空心桩计算公式Q uk=Q sk+Q pk=uΣq sik l i+q pk（j+λp A pl），其中，Q uk为单桩竖向极限承载力标准值，Q sk，Q pk为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值，i 为桩身周长，q sik为桩侧底层土极限侧阻力标准值，q pk为桩端极限端阻力标准值，l i为第i层土层厚度，A j为空心桩桩端净面积，A pl为空心桩敞口面积，λp为桩端土塞效应系数。
入持力层深度5d后，32m长单桩承载力特征值（计算值）应为1500kN，按桩长单价140元/米，打桩25元/米，接头20元/个，需要桩数为167根，单罐桩费用为：140*32*167+25*32*167+20*2*167=88.844万元;如果采用直径为500的预应力混凝土管桩，入持力层深度5d后，32m长单桩承载力特征值（计算值）应为1660kN，打桩及桩头连接费同方桩，桩长单价175元/米，需要桩数157根，单罐费用为175*32*157+25*32*157+20*2*157=101.108万元。
预应力空心方桩与管桩的对比分析
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【参考文献】 1、国家行业标准 JC/T 2029-2010 《预应力离心混凝土空心方桩》 2、国家建筑标准设计图集 08SG360《预应力混凝土空心方桩》 3、国家标准 GB50010-2010《混凝土结构设计规范》 4、国家标准 GB/T5223.3-2005《预应力混凝土用钢棒》 5、国家行业标准 JC/T540-2006 《混凝土制品用冷拔低碳钢丝》 6、国家规范 JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》 7、国家标准 GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》 8、日本标准 JISA5337《先张法离心成型高强混凝土管桩》 9、中南地区工程建设标准图集 12ZTG208《预应力混凝土空心方桩》
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对于空心方桩，在 2012 年 5 月发行的中南标 12ZTG208《预应力混凝土空心方桩》中给 出空心方桩的抗剪承载力设计值 Qp 的计算公式，并列出各规格方桩的抗剪承载力，其中计算 公式如下： Qp=Vcs+Vp=0.7ftbho+fyvAsv.sina.ho/s+0.05σ poAp 式中 ft— 混凝土轴心抗拉强度设计值（2.22 N/mm ） ； fyv—箍筋抗拉强度设计值（320 N/mm ） ho — 空心方桩的有效高度；
预应力空心方桩与管桩的对比分析
谈维汉（高级工程师 13928871382） 【摘要】 ： 本文介绍了预应力离心混凝土空心方桩与先张法预应力高强混凝土管桩的差异， 并分析了方桩的优势。 【关键词】 ：方桩优势标准管桩 预应力离心高强混凝土空心方桩（以下简称“方桩”）的出现，使得传统的预制桩行业又 多了一个很好的选择，在华中、华北、东北等地区已经大量使用，并取得了很好的社会和经 济效益，但部分地区的建设和设计、施工单位对这种新的产品还不是很了解，对使用方桩仍 存在疑惑，本文将对方桩和先张法预应力高强混凝土管桩（以下简称“管桩”）作一些简单的 比较，以供大家参考。 一、桩型对比 管桩的横截面是圆环形的，纵向钢筋位置也是圆形布置；而方桩则是外方内圆的形状， 纵向钢筋位置采用方形的布置，分别见图 1，图2 2
预应力实心方桩与管桩、预制方桩对比资料
一、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩工艺对比二、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩造价对比分析三、预应力混凝土方桩与预制混凝土方桩对比四、预应力混凝土方桩安装施工五、预应力混凝土方桩相关检测报告一、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩对比降低成本—1、接桩采用无端板连接技术无端板（无焊接）技术为预制桩行业的革新技术。
—2、生产工艺成熟且更优化与管桩相比，生产工艺几乎相同，只是预应力混凝土方桩将生产工艺中“喂料、张拉、蒸汽养护、脱模”这四步骤工序集合到了一起，在对产品质量更有保证前提下，大大提高了生产效率、大大减少了人工成本。
—3、无需灌芯与管桩相比，预应力混凝土方桩在与承台连接时，无需放钢筋笼、无需灌芯，可节省整体基础造价，一次成型。
接桩方便快捷管桩端板焊接连接上下两节桩需要10分钟，弹卡式连接接头无需焊接，接桩时直接对接连接，接桩速度很快，上下接桩时桩头面上及弹卡螺孔采用环氧树脂进行密封防腐，完全保护住钢铁材质的连接件不受外界环境酸碱性的侵蚀。
抗拔优势明显—预应力混凝土方桩主筋可直接锚入承台弹卡式连接接头可直接将锚固筋拧入其中，使得锚固筋与预应力主筋在同一轴线上。
在作为抗拔桩使用时，响应《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第293页8.5.12所提到的：预应力筋必须锚入承台。
同时《建筑地基基础设计规范》P293页中8.5.12提到，作抗拔桩使用时应慎用预应力混凝土管桩，因为预应力管桩作为抗拔桩使用时，出现了数起桩身抗拔破坏的事故，主要表现在主筋镦头与端板连接处拉脱，管桩的接头焊缝因为暴露在地下水中其耐久性也有问题。
二、预应力方桩与预应力管桩造价对比分析上海某医院新建项目抗压桩原设计500预应力管桩18450米，抗拔桩原设计500预应力管桩22960米。
现用400预应力混凝土方桩替代，承台部分及灌芯部分的造价对比如下：1、承台造价对比（承台厚度按0.8m计算）对比桩型承台类型承台编号体积（m3）差量（m3）差量百分比差价（元）按1000元/ m3400预应力方桩500预应力管桩四桩承台400预应力方桩3.8722.178 36% 2178500预应力管桩6.05400预应力方桩代替500预应力管桩，每个四桩承台混凝土带钢筋量可节约2.178m3，可节约资金2178元，节约百分比为36%。
方桩与管桩造价分析
空心方桩与管桩的造价分析预应力空心方桩和管桩同属于预制预应力空心桩，也是当前天津地区使用最为广泛的两种桩基础产品，也都有相关的规程和图集。
管桩在天津地区使用年限较长，但这两年预应力空心方桩凭借其先进的生产工艺和特有的经济优势在天津地区发展迅猛，原管桩厂家（建华、建城、宝丰等）纷纷转型生产预应力空心方桩以适应市场需要。
据了解，在承载力相当的情况下管桩和预应力空心方桩的价格也是相当的，比如400的方桩和500的管桩承载力几乎一样，其产品价格也同为150元/米左右，而450的方桩承载力与600管桩相当，其价格为210元/米左右。
预应力空心方桩的优势主要体现在承台的节约上。
桩与承台基础是不可分割的应用体，桩基承台一般采用钢筋混凝土结构，起承上传下的作用，把上部荷载传到基桩上。
厂房多为承台基础，根据桩基设计规范，各桩间中心距不宜小于桩直径(方桩按边长计算)的3.5倍d，承台外边缘与桩体中心距不小于桩直径（方桩按边长计算）1倍d。
现就 400（210）AB空心方桩比500（100）AB管桩及450（250）的方桩和600（110）的管桩做一简单经济对比分析：如图所示：以承台厚度为0.8米为例（承台越厚方桩省的越多）：1）500管桩四桩承台体积为：（0.5m ×5.5）×(0.5m ×5.5) × 0.8m=6.05（m 3）2) 400空心方桩四桩承台体积为：（0.4m ×5.5）×(0.4m ×5.5) × 0.8m=3.87（m 3）方桩承台体积节约比例为：（6.05-3.87）÷6.05=36%，桩间距越大方桩省的越多。
承台所需钢筋混凝土按1000元/m 3计算:注：图1为500（100）AB 管桩4桩承台示意图图2为400（210）AB 空心方桩4桩承台示意图3)管桩500单个四桩承台费用为：6.05(m3) ×1000元/ m3=6050元4）空心方桩400单个四桩承台费用为：3.87（m3）×1000元/ m3=3870元5）按这样计算，相比较500（100）AB管桩而言，采用400（210）AB空心方桩则每个四桩承台可节省资金为：6050-3870=2180元。
预应力实心方桩与管桩预制方桩对比
4400预应力方桩无需填芯，则可节约×7700=33110元。
㈢500管桩抗拔，桩长28米820套，地下室，用桩量22960米，
1填芯配筋②号筋——10根20mm二级钢筋，③号筋——8@150，
2填芯采用C40微膨胀混凝土，深度H=4m，托板采用5mm圆薄钢板，
(c)如承台下用桩量有22960米，承台节约造价×22960=295610元。
(d)2、填芯造价对比
预应力管桩桩顶与承台连接剖面图
㈠500管桩抗压，桩长43米250套，医技病房楼，用桩量10750米，
1填芯配筋②号筋——10根18mm二级钢筋，③号筋——8@150，
2填芯采用C40微膨胀混凝土，深度H=2m，托板采用5mm圆薄钢板，
二、预应力方桩与预应力管桩造价对比分析
上海某医院新建项目抗压桩原设计500预应力管桩18450米，抗拔桩原设计500预应力管桩22960米。现用400预应力混凝土方桩替代，承台部分及灌芯部分的造价对比如下：
1、承台造价对比
（承台厚度按计算）
对比桩型
承台
类型
承台编号
体积
（m3）
差量
（m3）
差量
百分比
差价（元）
一、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩工艺对比
二、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩造价对比分析
三、预应力混凝土方桩与预制混凝土方桩对比
四、预应力混凝土方桩安装施工
五、预应力混凝土方桩相关检测报告
一、预应力混凝土方桩与预应力混凝土管桩对比
降低成本
—1、接桩采用无端板连接技术
无端板（无焊接）技术为预制桩行业的革新技术。
3填芯部分综合造价340元，折合到桩长上340÷28=元/米，
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩与管桩性能比较空心方桩按混凝土的登记强度及混凝土承载截面的大小可分为：①预应力混凝土空心方桩（KFZ）；②预应力高强混凝土空心方桩（HKFZ）；③薄壁预应力混凝土空心方桩（TKFZ）；其中TKFZ主要用于纯摩檫桩为主的地质，而HKFZ主要用于高层建筑上或有高耐腐蚀要求的地质情况，KFZ与TKFZ的混凝土强度等级为C60，HKFZ的混凝土强度等级为C80。
空心方桩的外边长主要有300×300～1000×1000，以每50为增量。
相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其突出的优点在：①外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；②从下表的对比情况看，350的空心方桩的桩本身承载力要相当于500外径的厚壁管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，这意味着设计人员在同样的设计承载力下可优选方桩，而350的空心方桩市场售价比500外径的厚壁管桩要小，可省下一大笔材料费；③方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，据日本建设省的实际测试，是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；④空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，比管桩有更好的耐冲击性能，和小得多的桩头破损率；方形比圆形有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优；⑤方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出现焊接桩头开裂现象。
空心方桩的使用，因其诸多优点，必将为市场所接受，并得到推广使用。
日本，作为管桩的发明者，从20世纪60年代起大量推广使用，近年来，其管桩的使用逐年减小，2004年全国使用管桩不到500万米；而从2000年开发出新型方桩以来使用量已经占所有桩型的40%，可见方桩的优势。
预应力空心方桩与预应力管桩力学性能比较和经济性分析
预应力空心方桩与预应力管桩力学性能比较和经济性分析宋名海;高英
【期刊名称】《工程建设与设计》
【年(卷),期】2024()11
【摘要】对预应力高强混凝土空心方桩(PHS)与预应力高强混凝土管桩(PHC)两种桩型的桩身物理性能和力学性能进行比较分析,并结合工程案例,进一步对两种桩型的单桩竖向承载力、桩基础工程量及造价进行了力学性能及经济性比较,最后对两种桩型的堆放方式进行了简单介绍。
【总页数】5页(P206-210)
【作者】宋名海;高英
【作者单位】武汉长江航运规划设计院有限公司;武汉理工大学出版社
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.1
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4.预应力混凝土管桩与空心方桩比较分析
5.预应力混凝土空心方桩的力学性能曲线
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目录一、2007年全国建设行业科技成果推广项目 (1)二、预应力空心方桩与实心方桩的性价对比 (2)（一）质量 (2)（二）积土 (2)（三）施工 (2)（四）工程造价 (2)（五）承台造价 .................................................................... 错误!未定义书签。
三、300预应力空心方桩与400管桩的性价对比 (3)四、400预应力空心方桩与500管桩的性价对比 (5)五、预应力空心方桩与预应力管桩的桩身质量分析（特别做抗拔桩使用） (7)六、性价比示例计算——降低基础造价追求性能卓越 (8)七、附表 (I)（一）实心方桩、PHC管桩、预应力空心方桩综合性价对比表 (I)（二）同等规格桩型混凝土方量差异计算 (III)（三）公司案例 (IV)（四）公司荣誉 (V)一、2007年全国建设行业科技成果推广项目二、预应力空心方桩与实心方桩的性价对比（一）质量实心方桩的生产过程为纯手工操作，包括混凝土搅拌、喂料、振捣、绕笼等，人员操作的随意性，决定了其质量难以保证，在运输及施工中的破损率极高，质量波动比较大，工程质量难以保证。
而预应力空心方桩采用了目前最先进的混凝土构件生产工艺，从混凝土的搅拌开始包括喂料、离心、绕笼、蒸养等，全部为电脑控制，机械化作业，又加上预应力空心方桩本身的混凝土强度比较高，承载力比较大，所以空心方桩的自身成桩质量非常优越，在运输及施工中的破损率极低，远小于实心方桩，能充分保证工程质量。
（二）积土实心方桩的积土量，理论上讲就是压入地面以下的桩的体积，对于土质比较硬或四周有建筑物的地段，由于积土的影响，会造成后期沉桩的困难，或对四周建筑物的质量造成不良影响，所以各施工单位在沉桩的过程中，总是想尽一切办法来减少积土，以免造成不良后果。
而预应力空心方桩，由于采用了空心的形状，在沉桩的过程中，土质能进入到空心部位，不但提高了空心方桩的自身承载力，而且也有效减少了积土。
对于一般性粘土地质，土层进入桩身空心的深度在10米左右，相对于实心方桩，可减少积土10%以上。
（三）施工实心方桩由于自身的混凝土强度比较低，接桩时间比较长，使得桩的破损率比较高，沉桩速度比较慢。
而空心方桩由于桩本身强度比较高，抗打击力比较强，加之其接桩方便快捷，使得空心方桩的破损率极低，沉桩速度比较快。
（四）工程造价预应力空心方桩结合了PHC桩的先进生产工艺与实心方桩的外形特点，其本身的性能远高于实心方桩，而产品单价却比同规格的实心方桩低10%以上，例如上海市场上300×300的实心方桩单价约80元/米，而300（180）的空心方桩单价68元/米，对于桩深25米的桩，每根节约成本为（80-68）×25 =300元（可节约12元/米）。
通过以上对比可以看出，预应力空心方桩无论质量还是价格都比较实心方桩有明显的优势。
1、300预应力空心方桩与400管桩的性价对比空心方桩是一种结合预应力管桩和预制方桩二者的优点，同时克服了其大部分缺点的新型桩型，现国际上（如美国、日本等）已大力开始推广使用。
按混凝土的等级强度及混凝土承载面的大小可分为KFZ、HKFZ、TKFZ，分别为预应力混凝土空心方桩（KFZ）、预应力高强混凝土空心方桩（HKFZ）、预应力混凝土薄壁空心方桩（TKFZ），其中TKFZ主要用于摩擦桩为主的地质，而HKFZ 主要适合于承载力要求较高或有高耐腐蚀要求的地质情况，KFZ与TKFZ的混凝土强度等级为C60，HKFZ的混凝土强度等级为C80。
空心方桩的外边长主要有250×250～1000×1000，以每50为增量。
相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其突出的优点在：1、同截面混凝土下方桩外表面积比管桩大，且成方型或多边角型的外形，在土层中桩体周边土与土的休止角比圆型的摩阻系数要大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；2、从下表的对比情况看，300（150）的空心方桩的桩本身承载力要大于400（80）的管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，同时由于桩的外边长从400减小到300，承台或剪力墙基础的尺寸可进一步减小，基础的减小可减小钢筋的用量和基础的深度，这意味着设计人员在同样的设计承载力下，可优选方桩，桩材料费用可省下一大笔，这对建设方来说，何乐而不为呢？3、方桩的理论计算抗剪力是同混凝土用量管桩的2—3倍，据日本建设省的实际测试是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；4、空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩的施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，更能承受比圆形头部的耐冲击性能，使桩在施工中比管桩小得多的桩头破损；方形比圆形更大的焊接周长充分保证的每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了管桩在施工中出现的节头脱焊或移位现象，使沉桩质量更优；5、由上表可以清楚地看出，选用300空心方桩在力学性能上完全可以替代Φ400管桩，同时使用小桩径的基桩，在施工速度、挤土影响等方面又可大大改进，其性能上还超越管桩。
同时，从经济角度上来看，选用300空心方桩较Φ400管桩相比可节省8元/米左右，打桩费可节约3元/米，若为承台基础，根据桩基技术规范，各桩间中心距不宜小于桩外边长的3.5倍，如此估算，若一个基础造价为1000万元的工程，选用300空心方桩替换Φ400管桩，大约可节省费用250万左右，体现出空心方桩极高的性价比。
1.单个4桩承台使用混凝土量（带钢筋），以国家规范承台桩之间中心距不得小于3.5d 计算2.管桩（400×5.5d ）（m 3）×（400×5.5d ）×承台厚度80=3.872（m 3） 3.空心方桩（300×5.5d ）×（300×5.5d ）× 承台厚度80=2.178（m 3）4.以混凝土（带钢筋）800元/m 3承台计算5.管桩3.872（m 3）×800元/m 3=3097.60元6.空心方桩2.178（m 3）×800元/m 3=1742.40元7.按这样计算每个承台又可节省1355.20元×n 个图1 Φ400管桩四桩承台示意图 图2 300×300预应力空心方桩四桩承台示意图2、400预应力空心方桩与500管桩的性价对比空心方桩是一种结合预应力管桩和预制方桩二者的优点，同时克服了其大部分缺点的新型桩型，现国际上（如美国、日本等）已大力开始推广使用。
按混凝土的等级强度及混凝土承载面的大小可分为KFZ、HKFZ、TKFZ，分别为预应力混凝土空心方桩（KFZ）、预应力高强混凝土空心方桩（HKFZ）、预应力混凝土薄壁空心方桩（TKFZ），其中TKFZ主要用于摩擦桩为主的地质，而HKFZ 主要适合于承载力要求较高或有高耐腐蚀要求的地质情况，KFZ与TKFZ的混凝土强度等级为C60，HKFZ的混凝土强度等级为C80。
空心方桩的外边长主要有250×250～1000×1000，以每50为增量。
相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其突出的优点在：1、同截面混凝土下方桩外表面积比管桩大，且成方型或多边角型的外形，在土层中桩体周边土与土的休止角比圆型的摩阻系数要大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；2、从下表的对比情况看，400（240）的空心方桩的桩本身承载力要大于500（110）的管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，同时由于桩的外边长从500减小到400，承台或剪力墙基础的尺寸可进一步减小，基础的减小可减小钢筋的用量和基础的深度，这意味着设计人员在同样的设计承载力下，可优选方桩，桩材料费用可省下一大笔，这对建设方来说，何乐而不为呢？3、方桩的理论计算抗剪力是同混凝土用量管桩的2—3倍，据日本建设省的实际测试是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；4、空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩的施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，更能承受比圆形头部的耐冲击性能，使桩在施工中比管桩小得多的桩头破损；方形比圆形更大的焊接周长充分保证的每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了管桩在施工中出现的节头脱焊或移位现象，使沉桩质量更优；5、由上表可以清楚地看出，选用400空心方桩在力学性能上完全可以替代Φ500管桩，同时使用小桩径的基桩，在施工速度、挤土影响等方面又可大大改进，其性能上还超越管桩。
同时，从经济角度上来看，选用400空心方桩较Φ500管桩相比可节省15元/米左右，打桩费可节约5元/米，若为承台基础，根据桩基技术规范，各桩间中心距不宜小于桩外边长的3.5倍，如此估算，若一个基础造价为1000万元的工程，选用400空心方桩替换Φ500管桩，大约可节省费用280万左右，体现出空心方桩极高的性价比。
1.单个4桩承台使用混凝土量（带钢筋），以国家规范承台桩之间中心距不得小于3.5d 计算2.管桩（500×5.5d ）（m 3）×（500×5.5d ）×承台厚度80=6.05（m 3）3.空心方桩（400×5.5d ）×（400×5.5d ）× 承台厚度80=3.872（m 3）4.以混凝土（带钢筋）800元/m 3承台计算。
5.管桩6.05（m 3）×800元/m 3=4840元6.空心方桩3.872（m 3）×800元/m 3=3097.6元 7.按这样计算每个承台又可节省1742.4元×n 个KFZ-400-A 的承载力相当于PHC500-AB 管桩，PHC-400-A 的承载力相当KFZ-300的空心方桩。
因此PHC-400的价格相当于KFZ-300价格。
图1 Φ500管桩四桩承台示意图 图2 400×400预应力空心方桩四桩承台示意图五、预应力空心方桩与预应力管桩的桩身质量分析（特别做抗拔桩使用）1.材质区别相当大管桩端板为地条钢板，碳含量达到0.50%以上，导致焊接质量极差，使桩节容易脱开，且使用年限不会超过20年。
而空心方桩端板采用Q235钢板，完全避免了以上缺点。
这一点在有抗拔要求的桩上尤为突出。
2.连接方式管桩端板连接只能是单一的焊接接头，其局限性较大，一般不宜作为抗拔桩使用，而空心方桩有针对性地开发了几套连接方法，用于满足不同类型的使用条件（例：用角铁连接等）。