预应力空心方桩的优势

预应力空心方桩的优势

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大于管桩,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(180)的空心方桩的桩本身承载力要大于400*90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？

300实心方桩、400管桩、300空心方桩性价对比表

桩型周长竖向承载力设计值（KN）生产工艺混凝土强度出厂时间挤土影响承台投资节约价格

实心方桩 1.2米 1203.3 传统预制不高于C40 28天大—43% 高

Φ400管桩 1.25米 1260 工厂化生产不低于C60 3天小—0% 中

空心方桩 1.2米 1243 工厂化生产不低于C60 3天极小—43% 低

以下是空心方桩、实心方桩及空心管桩的性价比综合参数表

250实心方桩、Ф300管桩、250空心方桩性价对比表

桩型周长竖向承载力设计值（KN）生产工艺混凝土强度出厂时间挤土影响承台投资节约价格

实心方桩 1米 835.6 传统预制不高于C40 28天大—30% 低

Φ300管桩 0.94米 710 工厂化生产不低于C60 3天小—0% 高

空心方桩 1米 907 工厂化生产不低于C60 3天极小—30% 低

350实心方桩、350空心方桩性价对比表

桩型周长竖向承载力设计值（KN）生产工艺混凝土强度出厂时间挤土影响承台投资节约价格

实心方桩 1.4米 1627 传统预制不高于C40 28天大相同高

空心方桩 1.4米 1813 工厂化生产不低于C60 3天极小相同低

400实心方桩、500管桩、400空心方桩性价对比表

桩型周长竖向承载力设计值（KN）生产工艺混凝土强度出厂时间挤土影响承台投资节约价格

实心方桩 1.6米 1627.8 传统预制不高于C40 28天大—36% 高

圆500管桩 1.57米 1920 工厂化生产不低于C60 3天小—0% 中

空心方桩 1.6米 1978 工厂化生产不低于C60 3天极小—36% 低

450实心方桩、600管桩、450空心方桩性价对比表

桩型周长竖向承载力设计值（KN）生产工艺混凝土强度出厂时间挤土影响承台投资节约价格

实心方桩 1.8米 2707.4 传统预制不高于C40 28天大—44% 高

圆600管桩 1.88米 2480 工厂化生产不低于C60 3天小—0% 中

空心方桩 1.8米 2351 工厂化生产不低于C60 3天极小—44% 低

备注:在同条件设计承台情况下:承台基础尺寸全部按四桩承台设计计算

3、空心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。

HKFZ-300A方桩与PHC-400AB管桩的技术指标对比

规格施工破损率桩身承载力设计值（KN）桩身承载力极限值（KN）抗拉强度Mpa 抗剪强度Mpa 施工方式打桩费用元/米

300*300空心方桩 <0.3% 1727 2046 4.49 3.88 所有方式 7左右

Φ400管桩 <2.0% 1640 1943 4.10 1.06 不适合抱压式 10左右

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、工程费用的节约

我们以300空心方桩、300实心方桩及400管桩为例做下对比。

选用TKFZ300空心方桩在力学性能上完全可以替代300实心方桩，同时，从经济角度上来看，选用TKFZ300空心方桩较300实心方桩相比可节省20%以上，若为承台基础，根据2008年桩基技术规范，实心方桩各桩间中心距不宜小于桩外边长的4.0倍，空心方桩各桩间中心距不宜小于桩外边长的3.5倍，（大约可节省10%的承台费用）,如此估算，若一各基础造价为1000万元的工程，选用TKFZ300空心方桩替换300实心方桩大约可节省350万元左右。

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础，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400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，（大约可节省43%的承台费用）,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400管桩大约可节省250万元左右。