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。

预应力离心空心方桩20年以前在日本已经不能作为基础桩来使用了，只能应用于基础加固工程等非承重结构工程。

二、常见预制桩的工艺流程

空心方桩（与管桩）生产工艺（相同）

三、工艺生产及施工中产生问题的对比分析

1. 供应：

管桩厂全国有500—600家，每年的产能在4亿米左右，而稍大的区域都有6—10家管桩厂。对本区域的工地都能及时、充足的供应，其庞大的区域产能与市场需求成合理比例。如其中一家管桩厂出现不可预测的问题，其他厂家可以及时予以补充，确保工地的顺利、按时完成。

空心方桩为中技一家供应，产能低供应量小，一旦出现供应问题，只能是协调再协调，等待再等待，实在没法，只能停工，来一个长时间的等待了。工作出问题，没有退路，没有备选方案，更没有可替代方案。

2. 生产工艺：

管桩：由于其不可比拟的结构，从筋笼制作，到离心成型，后到成品出厂，都是一个天地合一的完美产品。管桩在中国市场中使用的年限近40年，所应用的工地以10万为计量单位。可以这么说，广泛的市场使用正掷地有声地告诉我们，其产品的生产工艺是一流的、完美的，誉为基础行业的定基神针都不为过。

空心方桩：由于其笼筋骨架先天性的缺陷，呈椭方形，为此，在进行螺筋滚焊时，经常性地出现点焊不到位，或者部分位置根本就没有焊接，笼筋中主筋与螺筋脱焊严重，笼筋结构松散，直接影响该桩在离心成型中主筋偏位，螺筋疏密不均，要求的保护层出入过大，影响桩的预定防腐性能；而主筋偏位会造成该桩在施工中受力不均，性能减弱，造成大面积烂桩，严重影响工程质量。由于空心方桩为四个棱角，其在离心成型中会出现离心受力不均，粗细骨料分布不合理，桩会出现相应的质量问题。在离心中受力不均会使笼筋的结构变形，影响桩身质量。

方形笼筋焊接不牢，容易松散。

合缝处严重漏浆桩头容易空洞

3. 施工：

管桩：由于其结构的优越性，合理性，钢材与混凝土高度的融合性，为此，管桩在施工中施工高效、简便，穿透力强，如：接头易对，焊接方便，受力均匀，穿透力强，对一些不能作持力层的地质具有较强的穿透力，达到设计要求。

空心方桩：其结构先天性的缺陷，桩身质量不稳定，桩头结构的缺陷，易形成空洞、蜂窝，为此，一旦用锤击施工，地质稍硬，易出现大面积爆头，而由于桩头结构的缺陷，空心方桩的接头部位易出现质量问题。由于其桩头结构的隐患，及外延面积大，摩擦力稍大，为此，空心方桩的穿透力较弱，不易进入持力层，或者进入持力层也难达到预定桩长，对有硬夹层的地质，空心方桩是奈何不了的。经向具有丰富空心方桩项目施工经验的资深人士了解，空心方桩在施工中普遍存在施工后桩位偏心严重，大额超出规范的施工桩数和单桩允许偏位量。

4. 风险控制：

管桩：市场使用面广，生产厂家多，互补性强，质量可靠，相互间可作权衡比较，选择余地大。

空心方桩：

①独家经营，空心方桩只有中技一家无对比性，无选择余地，一旦出现质量问题、供应问题，及其他不可预测的问题，则解决起来棘手，会相当被动，受制于人。如在该节骨眼上，对方提出一些附加条件，问题则显得更复杂，更难解决。

②如工程施工至一半，出现不可调和的问题，则只能改用其他的桩型。为此，会出现两个棘手的问题：其一，更改图纸，需要时间，一般在15—20天左右，拉长施工时间；其二，由于一些单栋楼施工至一半，另更改一种桩型会造成同一栋楼使用两种不同类型的桩型，从而使同一楼号出现沉降不均，严重影响桩基的稳定性。

桩型规格型号抗弯承

载力设

计值

KN•m

竖向抗

压承载

力设计

值KN

抗剪承载

力设计值

KN

螺旋筋

规格mm

预应力

主筋配筋

配筋率

(%)

每米单

价(元/

米)

管桩PHC500AB100 210 3150 233 5 11×10.7 0.787 173 PHC500AB125 226 3700 274 5 12×10.7 0.733 185

空心方桩PHS-AB400(220) 139 2847 155 4 8×10.7 0.509 165 PHS-AB450(260) 224 3468 196 4 12×10.7 0.722 248 5.防腐性能

管桩:2010年管桩经过全方位的技术改良和性能提升,出了新的预应力混泥土管桩国标设计图集(10G409),管桩的综合性能得到大幅度的提升,其保护层的厚度全部提升到40MM,而预制桩的保护层厚度的硬性指标为35MM,为此,管桩从防腐性能方面来讲,是符合相应的技术规范的。

空心方桩:由于桩型结构的先天缺陷,其桩保护层的厚度都是不达标的,在土质,地下水出现弱腐蚀,中腐蚀时,空心方桩的使用寿命将出现一定幅度的缩减,影响桩基的工程质量和使用寿命。

6.市场反应

齐鲁晚报2012年5月4日B02、B03两个版面分别以《异地被淘汰“方桩”潜入山东》和《天津两次叫停“方桩工地”》为题介绍了中技空心方桩的各工地情况。

四、桩身设计结构、技术参数