预应力混凝土管桩与方桩
预应力空心方桩与实心方桩、空心管桩经济型比较

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。
管桩与空心方桩的比较分析

管桩与空心方桩的比较分析管桩与空心方桩比较分析一、总体概述1、管桩与空心方桩从生产角度来说比较相似,都适用于较高要求的建筑,持力层的选用面广,适用性强。
就空心方桩而言,是在2008年从日本将此类桩型引进到国内并应用,其中,一些相关要求基本遵循管桩的设计要求与施工要求。
2、空心方桩:HKFZ400(240)A的空心方桩除去四个角的钢筋保护层厚度符合国家工业防腐要求,其他地方未能符合有关规范要求。
最新的工业防腐规范上要求混凝土的保护层厚度不应小于35mm。
3、预应力管桩与预应力空心方桩所拥有的特点基本相似,而两者之间表现出来差异性,集中在一些设计方面与使用方面。
二、相关数据对比根据国家建筑标准设计图集10G409与09G305相关数据对比,HKFZ400(240)A与PHC500(100)A之差较大,HKFZ 400(240)A几何参数、配筋及力学性能都偏小,下面是相关数据的比较:HKFZ 400(240)A:混凝土有效预应力为3.58N/mm2;抗裂弯矩为77KN·m;抗弯承载力设计值为83KN·m;竖向抗压承载力设计值为3107KN;竖向抗拉承载力设计值为515KN;抗剪承载力设计值为129KN;PHC500(100)A:混凝土有效预应力为4.84N/mm2;抗裂弯矩为103KN·m;抗弯承载力设计值为132KN·m;竖向抗压承载力设计值为3158KN;竖向抗拉承载力设计值为598KN;抗剪承载力设计值为206KN;HKFZ 400(240)A:所采用预应力主筋直径为9.0mm,使用主筋条数8条;螺旋筋直径为4mm;PHC500(100)A:所采用预应力主筋直径为9.0mm,使用主筋条数为11条;螺旋筋直径为5mm;三、管桩与方桩的不同处:外形:管桩是圆形,其截面是环形;方桩是正方形,其截面是外方内圆形。
骨架:管桩是圆形,方桩是方形,在桩截面积相同的条件下,同型号的管桩配筋率与方桩的配筋率是不同的。
方桩与管桩知识

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。
预制方桩与预应力管桩施工组织设计

单元桩基工程施工组织设计目录1.编制依据及说明............................. 错误!未指定书签。
2.工程概况及工程施工特点.................... 错误!未指定书签。
2.1工程简介 ............................ 错误!未指定书签。
2.2建设地点及自然地质条件............... 错误!未指定书签。
2.3施工条件 ............................ 错误!未指定书签。
2.4项目管理特点及总体要求............... 错误!未指定书签。
2.5主要实物工程量....................... 错误!未指定书签。
2.6工程施工特点......................... 错误!未指定书签。
3.项目组织机构及管理班子配备................ 错误!未指定书签。
3.1项目经理部组织机构图................. 错误!未指定书签。
3.2项目经理部各部门职责范围............. 错误!未指定书签。
3.3项目经理部主要管理人员职责........... 错误!未指定书签。
4.施工部署.................................. 错误!未指定书签。
4.1项目的质量、进度及安全目标。
......... 错误!未指定书签。
4.2拟投入的最高人数和平均人数........... 错误!未指定书签。
4.3施工程序 ............................ 错误!未指定书签。
4.4项目管理总体安排..................... 错误!未指定书签。
4.5施工平面图及日常管理................. 错误!未指定书签。
5.主要施工方案.............................. 错误!未指定书签。
先张法预应力管桩、钢桩预制混凝土方桩地基施工强制性条文执行记录表

强制性条文执行记录表
表2-B-19编号:
单位工程名称
分部工程名称
分项工程名称
施工单位
项目经理
强制性条文内容
执行要素
执行情况
相关资料
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002)
5.1.3打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差,必须符合表5.1.3的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。
150+0.01H
2
桩数为l~3根桩基中的桩
100
3
桩数为4~16根桩基中的桩
1/2桩径或边长
4
桩数大于16根桩基中的桩:
(1)最外边的桩
(2)中间桩
1/3桩径或边长
1/2桩径或边长
注:日为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。
施工单位:
年 月 日
监理单位:
年 月 日
附表
先张法预应力管桩、钢桩预制混凝土方桩地基施工强制性条文执行记录表涉及GB 50202—
2002的表5.1.3,详细内容如下。
表5.1.3预制桩(钢桩)桩位的允许偏差
mm
序号
项目
允许偏差
1
盖有基础梁的桩:
(1)垂直基础梁的中心线
(2)沿基础梁的中心线
100+0.01H
桩位允许偏差
最大偏差值:
施工记录编号:
5.1.5工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂,成桩质量可靠性低的灌注桩,应采用静载荷试验的方法进行检验,检验桩数不应少于总桩数的1%,且不应少于3根,当总桩数少于50根时,应不少于2根。
管桩与方桩比较

管桩与方桩比较
相关于其它桩型,特别就是预应力混凝土管桩而言,其突出的
优点在:
1、同等直径的新型方桩外侧外表积比传统的圆桩大许多,且成方型或多边角型,在土层中桩体与土的接触面与角比圆桩大许多,可有效进步单桩的承载力。
2、在桩选型时不只可选用比圆桩较小截面尺寸的新型方桩,依据设计标准请求,根底承台尺寸还可进一步减小,减少根
底混凝土与钢筋用量,经过设计测算不同类型的根底造价可节约10-30%左右。
3、由于选用较小截面尺寸的新型方桩,减少打桩时的挤土效应,对周边公开管线、建筑物的影响与毁坏大大减少,还能够加快施工速度。
4、空心方桩不只构造承载力比圆桩要大,抗剪力更就是圆桩的2-3倍,抗震性能优越,愈加合适在高层建筑、大面积公开室建筑物根底中应用。
5、大面积公开室上浮现象时有发作,空心方桩可按国标图集直接作抗拔桩运用,很合适大面积公开室工程,不像圆桩需
作专项设计等等。
混凝土管桩优点:
预制桩包括混凝土方桩、钢桩、钢管混凝土桩与预应力管桩。
其中管桩就是表现了当代混凝土技术进步与混凝土制品高新
工艺程度的一种预制桩。
单比管桩,混凝土方桩其制造环境与设备条件差、价钱贵、消费周期长、劳动消费率低、资料耗
用量大、沉桩时挤土量大,施工难度大,损耗率高,不利于工厂消费储藏、施工过程中噪音大。
预应力管桩具有明显的优越性:
1、质量稳定,性能牢靠,
2、消费周期短,
3、设计选用范围广、
4、单桩承载力高,单位承载力造价廉价
5、抗弯、抗拉性能好。
6、成桩质量牢靠。
7、吊装便当、施工便当。
8、顺应范围广。
9、具有与其它桩型的桩基设计更高的抗震性能。
谈预应力混凝土空心方桩较管桩性能的优越性

211 068
Ab ta t sr c :Aco d n o t e i to u t n o h r sr s e o c ee h l w q a ep l ,t ep p rc mp r n ay e h d a t g s o r — c r i g t h r d ci ft ep e te s d c n r t o l s u r i n o o e h a e o a e a d a lz s t e a v a e fp e s n n sr se o c ee h l w u epl v rpp i ’ e f r n e n d c t h ol w u r i o v n e ta d c e p i o t ,S a te s d c n r t o l s a i o e i epl s ro ma c ,a d i ia e t e h l o q r e e p n s o s a e pl i c n e i h a c ss O i c n q es n n n t b ut e xe d . ef rh re t n e d
On d a t g sofpr sr se o c e eho l w qu r l v r pi e p l Spe f r a c a v n a e e te s d c n r t lo s a e pieo e p ie’ ro m n e
YU AN H u i
以降 低 工 程 基 础造 价 。
5 空心方 桩 的抗 剪力 较大
根据理论计算 分析 , 同等桩径 的方桩抗 剪力是 管桩 的 2倍 ~
2 同规 格 的方桩 承载 力要 远大 于 管桩
以 4 0方桩和 5 0管桩对 比看 ,0 0 0 4 0的方 桩竖 向 承载力 设计 3 , 日本测试 的是 4 5倍 。这说 明空心 方桩 的抗震 性能 比管 倍 而 . 值为 20 6k 50管桩设计 承载力为 19 0k 6 N,0 2 N。而在实 际设计 桩优越得多 , 在地震多发地带和高层建 筑及 大面积地下 室建筑 中 中, 设计师通 过理 论计 算 , 30的空 心方 桩完 全 可 以替 代 5 0 值得推广应用 。 用 5 0 的空心 圆桩使 用。从表 1可 以看 出 , 仅从桩 基造价 角度 , 桩 比 6 空心 方桩 施 工较 方便 , 损率小 方 破 圆桩 节 约 成 本 近 1 % 。 0 由于方形桩头 耐冲击 力好 , 以桩 头破损 率较 小 , 所 且方 形桩
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。
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广东省标准规定:抗拔管桩应将桩所有纵向 钢筋全部直接锚入承台内,因此必须截桩, 这样会使桩身结构有所损伤,另外也费时费 力。
上海标准规定:用微膨胀混凝土填芯内插钢 筋,同时在端板上焊钢筋,并将所有钢筋锚 入承台内; 锚固钢筋的直径和数量应根据 抗拔力大小进行计算调整。
若出现截桩情况,抗拔力要通过填芯混凝土 与管桩管壁的粘结力来传递。
PHC桩与空心方桩替换问题的例子
外周长 PHC-AB500(100)-30 1.571m HKFZ-AB400(240)-30 1.600m PHC-B600(110)-30 1.885m HKFZ-B500(300)-30 2.000m
内周长 0.942m 0.754m 1.194m 0.942m
f t w为角焊缝抗拉设计强度
PHC桩的抗拔验算—端板孔口抗剪强
度验算
N
n
d1
d2 2
(ts
h1
h2 2
)
fv
1060kN
fv为钢材的抗剪强度设计值.
若抗拔力较大,可加厚端板,以提高端板孔口抗剪 强度,增加其安全度。若增厚为20mm,则N=1154kN; 若增厚为22mm,则N=1343kN; 若增厚为24mm,则 N=1470kN。
Nl ( pc ft )A (7.56 2.22) (5002 3002) / 4 1229kN
PHC桩的抗拔验算—焊缝强度
Nl (D12 D22 ) / 4 ftw (4982 4762 ) / 4170 2861kN D1为焊缝外径,D 1 D 2mm D2为焊缝内径,D 2 D 2a
PHC桩的抗拔验算—与承台的连接
有关预制桩的桩距问题
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)规定:
对于承载力相接近的管桩与空心方桩,由于方桩边 长比管桩直径小,故桩距可比后者小。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
抗压桩一般集中布置在墙下或柱下,以使 底板或柱承台厚度取得较小的数值。
抗拔桩一般均匀布置,不一定集中布置在 柱下。均匀布置可以使抗浮底板厚度减薄。
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
福建省标准规定:
Nl f upil f f为填芯混凝土与管壁的黏结强度设计值, 当缺乏试验资料时, 可取0.3M pa. upi为内壁面周长.l f 为填芯长度.
若填芯长度为1.5m,N=424kN; 若填芯长度为2.0m,N=565kN; 若填芯长度为2.5m,N=707kN.
PHC桩的抗拔验算—填芯混凝土的黏
结性能及抗拔力
有关研究表明,填芯混凝土与管壁的黏结强度由接 触面上的胶结力、摩擦力和机械咬合力组成,并随 接触面的位置而变化。在混凝土强度不太高时,黏 结强度随着混凝土抗拉强度的增大而增加。可采用 平均黏结强度的概念,并与混凝土抗拉强度成正比。 公式如下:
N K1D1Lft (K1 0.45 ~ 0.56)
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2827m2 0.2500m2
PHC-AB500 HKFZ-AB400
PHC-B600 HKFZ-B500
抗压承载Байду номын сангаас力特征值 1222kN 1221kN 1495kN 1556kN
抗拔承载 力特征值
751kN 747kN 922kN 956kN
填芯2.5m的 黏结力 707kN 565kN 895kN 707KN
空心方桩国家与上海标准的对比
内径、有效预压力等都所有区别。 均不设置桩端锚固筋。
内径 主筋 有效预压应力 承压设计值
边长400 国家 250mm 8Φ10.7 4.94Mpa
3000kN
AB型 上海 240mm 8Φ10.7 5.15Mpa
2885kN
边长500 国家 300mm 12Φ12.6 6.27Mpa
注:填芯混凝土的黏结力按福建省规范计算。
PHC桩的抗拔验算
土体提供的竖向抗拔承载力计算 桩身结构强度验算 管桩连接构件的强度验算
a) 焊缝强度验算 b) 端板孔口抗剪强度验算 c) 钢棒镦头抗拉强度验算 管桩与承台的连接 a) 管桩填芯混凝土抗拔性能 b) 桩顶与承台的连接构造
PHC桩的抗拔验算—桩身强度
以PHC-B500(100)为例:
国家图集03SG409,福建标准
N f py Ap 100515 10.72 / 4 1356kN
广东省标准DBJ/T15-22-98
Rpl pc A 7.56 (5002 3002) / 4 950kN
江苏省标准 苏JG/T011-2003
若桩同时出现抗压和抗拔两种工况,要根 据具体情况而定,看那一种工况占主导地 位,从而决定布桩的方式。
抗压桩与抗拔桩的布置方式
谢谢!
0.5 300 20001.43 1347kN
实际工程中,由于管内壁不可避免有离心后浮浆层 存在,同时填芯施工质量有离散性,都会对抗拔力 有影响。建议:管桩桩端抗拔力的传递以填芯混凝 土方式为主来计算,端板焊接钢筋作为安全储备。
也可采用减少顶部端板内径的方法来确保混凝土填 芯的抗拔强度。
HKFZ450 1.800m 250mm 3 PHC600 1.885m 380mm
HKFZ500 2.000m 300mm
内周长 0.942m 0.754m 1.068m 0.785m 1.194m 0.942m
端部面积 0.1963m2 0.1600m2 0.2376m2 0.2025m2 0.2827m2 0.2500m2
PHC桩的抗拔验算—钢棒镦头抗拉强
度验算
上海市标准《先张法预应力离心混凝土管桩制 作规程》(DBJ08-302-96)规定:镦头强度损失 不应大于钢筋抗拉强度的5%。所以钢棒镦头按 钢筋抗拉强度的95%来考虑。
N 0.95 f py Ap 1288 kN
PHC桩的抗拔验算—抗拔管桩与承台
壁厚 主筋 有效预压应力 承压设计值
直径500 国家 100mm 13Φ10.7 7.2Mpa
3150kN
B型 上海 100mm 15Φ10.7 7.56Mpa
2460kN
直径600 国家 110mm 17Φ10.7 7.0Mpa
4250kN
B型 上海 110mm 18Φ10.7 6.84Mpa
3360kN
预应力混凝土管桩与方桩
2009年10月
纲要
目前有关的规范及图集 PHC桩国家与上海标准的对比 空心方桩国家与上海标准的对比 PHC桩与空心方桩的替换问题 PHC桩的抗拔验算 有关桩距的问题 抗压桩与抗拔桩的布置方式
目前的图集
国家图集《预应力混凝土管桩》 03SG409
4679kN
B型 上海 300mm 12Φ12.6 6.77Mpa
4094kN
PHC桩与空心方桩的替换问题
抗压承载力主要取决于外周长和端部截面。 抗拔承载力主要取决于外周长和内径尺寸。 方桩周长稍大,但内周长和端截面稍小一些。
外周长 内径 1 PHC500 1.571m 300mm
HKFZ400 1.600m 240mm 2 PHC550 1.728m 340mm
上海图集《先张法预应力混凝土管桩》 DBJT08-92-2000
国家图集《预应力混凝土空心方桩》 08SG360
上海图集《先张法预应力混凝土空心方桩》 2006沪G/T-502
PHC桩国家与上海标准的对比
壁厚、型号、预应力筋数量、有效预压力等都所 有区别。
国家标准不设置桩端锚固筋,如设计或使用认为 有必要时可增加设置。上海标准均设置桩端锚固 筋。