預(yù)應(yīng)力空心方樁與實(shí)心方樁、空心管樁經(jīng)濟(jì)型比較

./目錄一、20XX全國建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目1二、預(yù)應(yīng)力空心方樁與實(shí)心方樁的性價(jià)對比2〔一質(zhì)量2〔二積土2〔三施工2〔四工程造價(jià)2〔五承臺造價(jià)3三、300預(yù)應(yīng)力空心方樁與400管樁的性價(jià)對比4四、400預(yù)應(yīng)力空心方樁與500管樁的性價(jià)對比6五、預(yù)應(yīng)力空心方樁與預(yù)應(yīng)力管樁的樁身質(zhì)量分析〔特別做抗拔樁使用8六、性價(jià)比示例計(jì)算——降低基礎(chǔ)造價(jià)追求性能卓越9七、附表I〔一實(shí)心方樁、PHC管樁、預(yù)應(yīng)力空心方樁綜合性價(jià)對比表I〔二同等規(guī)格樁型混凝土方量差異計(jì)算III〔三公司案例IV〔四公司榮譽(yù)V.一、20XX全國建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目項(xiàng)目編號項(xiàng)目名稱完成單位證書編號2007001載體樁成套技術(shù)波森特巖土工程20070472007002DX多節(jié)三岔擠擴(kuò)灌注樁中闊地基基礎(chǔ)技術(shù)中闊基礎(chǔ)工程200704220070432007003離心法預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁樁業(yè)股份20070562007004建筑新型樁基技術(shù)市建筑科學(xué)研究院20070632007005WFB混凝土密肋空心樓蓋航凱建材技術(shù)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程研究所200703920070402007006鍛造外六方直螺紋鋼筋連接套筒易達(dá)鋼筋連接技術(shù)20070412007007羅寶外墻保溫裝飾系統(tǒng)技術(shù)羅寶建筑節(jié)能材料20070712007008PUB·S-I聚氨酯保溫板外墻外保溫系統(tǒng)嵊州市科達(dá)新型建材20070682007009TF聚氨酯硬泡絕熱阻燃復(fù)合板天豐鋼結(jié)構(gòu)20070552007010ZTS環(huán)保型多功能復(fù)合保溫板應(yīng)用技術(shù)眾天墻材高新技術(shù)開發(fā)天碩建材工業(yè)200700120010022007011XR無機(jī)保溫材料及其在外墻外保溫中的應(yīng)用技術(shù)裕宸科技20070032007012HS-ICF復(fù)合墻外墻外保溫體系鴻盛建筑材料制造20070572007013瑞易通硬泡聚氨酯外墻外保溫體系及屋面保溫防水體系瑞易通建設(shè)工程20070072007014IDL膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)德科振邦科技發(fā)展20070342007015康能膨脹聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)沛瑯化學(xué)建材20070162007016康能膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)沛瑯化學(xué)建材2007017二、預(yù)應(yīng)力空心方樁與實(shí)心方樁的性價(jià)對比〔一質(zhì)量實(shí)心方樁的生產(chǎn)過程為純手工操作,包括混凝土攪拌、喂料、振搗、繞籠等,人員操作的隨意性,決定了其質(zhì)量難以保證,在運(yùn)輸及施工中的破損率極高,質(zhì)量波動比較大,工程質(zhì)量難以保證。而預(yù)應(yīng)力空心方樁采用了目前最先進(jìn)的混凝土構(gòu)件生產(chǎn)工藝,從混凝土的攪拌開始包括喂料、離心、繞籠、蒸養(yǎng)等,全部為電腦控制,機(jī)械化作業(yè),又加上預(yù)應(yīng)力空心方樁本身的混凝土強(qiáng)度比較高,承載力比較大,所以空心方樁的自身成樁質(zhì)量非常優(yōu)越,在運(yùn)輸及施工中的破損率極低,遠(yuǎn)小于實(shí)心方樁,能充分保證工程質(zhì)量?！捕e土實(shí)心方樁的積土量,理論上講就是壓入地面以下的樁的體積,對于土質(zhì)比較硬或四周有建筑物的地段,由于積土的影響,會造成后期沉樁的困難,或?qū)λ闹芙ㄖ锏馁|(zhì)量造成不良影響,所以各施工單位在沉樁的過程中,總是想盡一切辦法來減少積土,以免造成不良后果。而預(yù)應(yīng)力空心方樁,由于采用了空心的形狀,在沉樁的過程中,土質(zhì)能進(jìn)入到空心部位,不但提高了空心方樁的自身承載力,而且也有效減少了積土。對于一般性粘土地質(zhì),土層進(jìn)入樁身空心的深度在10米左右,相對于實(shí)心方樁,可減少積土10%以上?！踩┕?shí)心方樁由于自身的混凝土強(qiáng)度比較低,接樁時間比較長,使得樁的破損率比較高,沉樁速度比較慢。而空心方樁由于樁本身強(qiáng)度比較高,抗打擊力比較強(qiáng),加之其接樁方便快捷,使得空心方樁的破損率極低,沉樁速度比較快?！菜墓こ淘靸r(jià)預(yù)應(yīng)力空心方樁結(jié)合了PHC樁的先進(jìn)生產(chǎn)工藝與實(shí)心方樁的外形特點(diǎn),其本身的性能遠(yuǎn)高于實(shí)心方樁,而產(chǎn)品單價(jià)卻比同規(guī)格的實(shí)心方樁低10%以上,例如市場上300×300的實(shí)心方樁單價(jià)約80元/米,而300〔180的空心方樁單價(jià)68元/米,對于樁深25米的樁,每根節(jié)約成本為〔80-68×25=300元〔可節(jié)約12元/米。通過以上對比可以看出,預(yù)應(yīng)力空心方樁無論質(zhì)量還是價(jià)格都比較實(shí)心方樁有明顯的優(yōu)勢。預(yù)應(yīng)力空心方樁和實(shí)心方樁技術(shù)參數(shù)對比表規(guī)格施工破損率樁身承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠周期積土影響焊接方式300×300＜0.3%1302工廠化生產(chǎn)≥C603天小直接焊接實(shí)心方樁＜6%~8%1154傳統(tǒng)工藝≤C4028天大角鐵焊接1、300預(yù)應(yīng)力空心方樁與400管樁的性價(jià)對比空心方樁是一種結(jié)合預(yù)應(yīng)力管樁和預(yù)制方樁二者的優(yōu)點(diǎn),同時克服了其大部分缺點(diǎn)的新型樁型,現(xiàn)國際上〔如美國、日本等已大力開始推廣使用。按混凝土的等級強(qiáng)度及混凝土承載面的大小可分為KFZ、HKFZ、TKFZ,分別為預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁〔KFZ、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁〔HKFZ、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁空心方樁〔TKFZ,其中TKFZ主要用于摩擦樁為主的地質(zhì),而HKFZ主要適合于承載力要求較高或有高耐腐蝕要求的地質(zhì)情況,KFZ與TKFZ的混凝土強(qiáng)度等級為C60,HKFZ的混凝土強(qiáng)度等級為C80?？招姆綐兜耐膺呴L主要有250×250～1000×1000,以每50為增量。相對于其它樁型,特別是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁而言,其突出的優(yōu)點(diǎn)在：1、同截面混凝土下方樁外表面積比管樁大,且成方型或多邊角型的外形,在土層中樁體周邊土與土的休止角比圓型的摩阻系數(shù)要大得多,這就意味著空心方樁比管樁在同等地質(zhì)條件下能獲得更大的承載力,為工程省下大量的基礎(chǔ)資金；2、從下表的對比情況看,300〔150的空心方樁的樁本身承載力要大于400〔80的管樁,每KN承載力造價(jià)要低于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,同時由于樁的外邊長從400減小到300,承臺或剪力墻基礎(chǔ)的尺寸可進(jìn)一步減小,基礎(chǔ)的減小可減小鋼筋的用量和基礎(chǔ)的深度,這意味著設(shè)計(jì)人員在同樣的設(shè)計(jì)承載力下,可優(yōu)選方樁,樁材料費(fèi)用可省下一大筆,這對建設(shè)方來說,何樂而不為呢？3、方樁的理論計(jì)算抗剪力是同混凝土用量管樁的2—3倍,據(jù)日本建設(shè)省的實(shí)際測試是管樁的4.5倍,這說明空心方樁的抗震性能非常優(yōu)越,很值得在多震的區(qū)域及高層建筑、大面積地下室的建筑物基礎(chǔ)中推廣使用；4、空心方樁繼承并發(fā)揚(yáng)了原有混凝土方樁的施工破損率低的特點(diǎn),高強(qiáng)混凝土配上方形的頭部,更能承受比圓形頭部的耐沖擊性能,使樁在施工中比管樁小得多的樁頭破損；方形比圓形更大的焊接周長充分保證的每節(jié)樁之間的有效焊接強(qiáng)度,大大減小了管樁在施工中出現(xiàn)的節(jié)頭脫焊或移位現(xiàn)象,使沉樁質(zhì)量更優(yōu)；HKFZ—300A方樁與PHC—400AB管樁的技術(shù)指標(biāo)對比規(guī)格施工破損率樁身承載力設(shè)計(jì)值〔KN樁身承載力極限值〔KN抗拉強(qiáng)度MPa抗剪強(qiáng)度MPa施工方式打樁費(fèi)用元/米300*300空心方樁<0.3%172720464.493.88所有方式8Φ400管樁<2.0%164019434.101.06不適合抱壓法10圖1Φ400管樁四樁承臺示意圖圖2300×300預(yù)應(yīng)力空心方樁四樁承臺示意圖5、由上表可以清楚地看出,選用300空心方樁在力學(xué)性能上完全可以替代Φ400管樁,同時使用小樁徑的基樁,在施工速度、擠土影響等方面又可大大改進(jìn),其性能上還超越管樁。同時,從經(jīng)濟(jì)角度上來看,選用300空心方樁較圖1Φ400管樁四樁承臺示意圖圖2300×300預(yù)應(yīng)力空心方樁四樁承臺示意圖1.單個4樁承臺使用混凝土量〔帶鋼筋,以國家規(guī)承臺樁之間中心距不得小于3.5d計(jì)算2.管樁〔400×5.5d〔m3×〔400×5.5d×承臺厚度80=3.872〔m33.空心方樁〔300×5.5d×〔300×5.5d×承臺厚度80=2.178〔m34.以混凝土〔帶鋼筋800元/m3承臺計(jì)算5.管樁3.872〔m3×800元/m3=3097.60元6.空心方樁2.178〔m3×800元/m3=1742.40元7.按這樣計(jì)算每個承臺又可節(jié)省1355.20元×n個2、400預(yù)應(yīng)力空心方樁與500管樁的性價(jià)對比空心方樁是一種結(jié)合預(yù)應(yīng)力管樁和預(yù)制方樁二者的優(yōu)點(diǎn),同時克服了其大部分缺點(diǎn)的新型樁型,現(xiàn)國際上〔如美國、日本等已大力開始推廣使用。按混凝土的等級強(qiáng)度及混凝土承載面的大小可分為KFZ、HKFZ、TKFZ,分別為預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁〔KFZ、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁〔HKFZ、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁空心方樁〔TKFZ,其中TKFZ主要用于摩擦樁為主的地質(zhì),而HKFZ主要適合于承載力要求較高或有高耐腐蝕要求的地質(zhì)情況,KFZ與TKFZ的混凝土強(qiáng)度等級為C60,HKFZ的混凝土強(qiáng)度等級為C80?？招姆綐兜耐膺呴L主要有250×250～1000×1000,以每50為增量。相對于其它樁型,特別是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁而言,其突出的優(yōu)點(diǎn)在：1、同截面混凝土下方樁外表面積比管樁大,且成方型或多邊角型的外形,在土層中樁體周邊土與土的休止角比圓型的摩阻系數(shù)要大得多,這就意味著空心方樁比管樁在同等地質(zhì)條件下能獲得更大的承載力,為工程省下大量的基礎(chǔ)資金；2、從下表的對比情況看,400〔240的空心方樁的樁本身承載力要大于500〔110的管樁,每KN承載力造價(jià)要低于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,同時由于樁的外邊長從500減小到400,承臺或剪力墻基礎(chǔ)的尺寸可進(jìn)一步減小,基礎(chǔ)的減小可減小鋼筋的用量和基礎(chǔ)的深度,這意味著設(shè)計(jì)人員在同樣的設(shè)計(jì)承載力下,可優(yōu)選方樁,樁材料費(fèi)用可省下一大筆,這對建設(shè)方來說,何樂而不為呢？3、方樁的理論計(jì)算抗剪力是同混凝土用量管樁的2—3倍,據(jù)日本建設(shè)省的實(shí)際測試是管樁的4.5倍,這說明空心方樁的抗震性能非常優(yōu)越,很值得在多震的區(qū)域及高層建筑、大面積地下室的建筑物基礎(chǔ)中推廣使用；4、空心方樁繼承并發(fā)揚(yáng)了原有混凝土方樁的施工破損率低的特點(diǎn),高強(qiáng)混凝土配上方形的頭部,更能承受比圓形頭部的耐沖擊性能,使樁在施工中比管樁小得多的樁頭破損；方形比圓形更大的焊接周長充分保證的每節(jié)樁之間的有效焊接強(qiáng)度,大大減小了管樁在施工中出現(xiàn)的節(jié)頭脫焊或移位現(xiàn)象,使沉樁質(zhì)量更優(yōu)；HKFZ—400A方樁與PHC—500AB管樁的技術(shù)指標(biāo)對比規(guī)格施工破損率樁身承載力設(shè)計(jì)值〔KN樁身承載力極限值〔KN抗拉強(qiáng)度MPa抗剪強(qiáng)度MPa施工方式打樁費(fèi)用元/米400*400空心方樁<0.3%288534184.493.88所有方式15Φ500管樁<2.0%254030104.101.06不適合抱壓法15圖1Φ500管樁四樁承臺示意圖圖2400×400預(yù)應(yīng)力空心方樁四樁承臺示意圖5、由上表可以清楚地看出,選用400空心方樁在力學(xué)性能上完全可以替代Φ500管樁,同時使用小樁徑的基樁,在施工速度、擠土影響等方面又可大大改進(jìn),其性能上還超越管樁。同時,從經(jīng)濟(jì)角度上來看,選用400空心方樁較圖1Φ500管樁四樁承臺示意圖圖2400×400預(yù)應(yīng)力空心方樁四樁承臺示意圖1.單個4樁承臺使用混凝土量〔帶鋼筋,以國家規(guī)承臺樁之間中心距不得小于3.5d計(jì)算2.管樁〔500×5.5d〔m3×〔500×5.5d×承臺厚度80=6.05〔m33.空心方樁〔400×5.5d×〔400×5.5d×承臺厚度80=3.872〔m34.以混凝土〔帶鋼筋800元/m3承臺計(jì)算。5.管樁6.05〔m3×800元/m3=4840元6.空心方樁3.872〔m3×800元/m3=3097.6元7.按這樣計(jì)算每個承臺又可節(jié)省1742.4元×n個KFZ-400-A的承載力相當(dāng)于PHC500-AB管樁,PHC-400-A的承載力相當(dāng)KFZ-300的空心方樁。因此PHC-400的價(jià)格相當(dāng)于KFZ-300價(jià)格。五、預(yù)應(yīng)力空心方樁與預(yù)應(yīng)力管樁的樁身質(zhì)量分析〔特別做抗拔樁使用1.材質(zhì)區(qū)別相當(dāng)大管樁端板為地條鋼板,碳含量達(dá)到0.50%以上,導(dǎo)致焊接質(zhì)量極差,使樁節(jié)容易脫開,且使用年限不會超過20年。而空心方樁端板采用Q235鋼板,完全避免了以上缺點(diǎn)。這一點(diǎn)在有抗拔要求的樁上尤為突出。2.連接方式管樁端板連接只能是單一的焊接接頭,其局限性較大,一般不宜作為抗拔樁使用,而空心方樁有針對性地開發(fā)了幾套連接方法,用于滿足不同類型的使用條件〔例：用角鐵連接等。3.結(jié)構(gòu)由于方形結(jié)構(gòu)的本身截面抵抗矩比圓形結(jié)構(gòu)更大,因此方樁樁身的抗彎、抗拉性能較圓形強(qiáng)。降低基礎(chǔ)造價(jià)追求性能卓越江鎮(zhèn)新都會商業(yè)廣場項(xiàng)目性價(jià)比PHS-A300預(yù)應(yīng)力空心方樁和PHC400AB管樁的技術(shù)指標(biāo)均滿足本工程樁基設(shè)計(jì)要求,〔本工程承壓設(shè)計(jì)值1000KN,抗拔設(shè)計(jì)值400KN以下為性價(jià)對比。1.樁身價(jià)格對比：樁型樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN價(jià)格〔元/米PHS-AB300〔壁厚80mm76PHC400AB〔壁厚90mm85備注：此價(jià)格為20XX6月份樁類產(chǎn)品報(bào)價(jià)。目前市場上打樁費(fèi)PHS-AB300為8元/米,PHC400AB為10元/米。2.預(yù)應(yīng)力空心方樁的承臺造價(jià)節(jié)約：<a>以單個4樁承臺使用混凝土方量〔帶鋼筋計(jì)算,以國家樁基規(guī)承臺樁之間中心距離不得小于3.5d計(jì)算,承臺厚度假設(shè)以80cm計(jì)算：PHS-AB300空心方樁:<3.5×0.3+0.3+0.3>×<3.5×0.3+0.3+0.3>×0.8=2.18PHC400AB管樁：〔3.5×0.4+0.4+0.4×〔3.5×0.4+0.4+0.4×0.8=3.87m每個承臺可節(jié)約的混凝土方量為：3.87-2.18=1.69m以混凝土800元/m3計(jì)算〔帶鋼筋和施工費(fèi)用：1.69×800=1352元<b>單個4樁承臺〔以每根單節(jié)樁20米計(jì)算的樁總長度：20×4=80米1352÷80=16.9元/米通過以上對比分析,在保證設(shè)計(jì)要求下,如選用PHS-300-AB空心方樁代替PHC400AB管樁,每米可節(jié)約〔85-76+16.9+〔10-8=27.9元。整體樁基造價(jià)可節(jié)約〔27.9÷85×100%=32.8%。因此使用空心方樁比管樁經(jīng)濟(jì)性是非常大的。注：本示例在20XX6月份市場價(jià)格基礎(chǔ)上計(jì)算。.七、附表〔一實(shí)心方樁、PHC管樁、預(yù)應(yīng)力空心方樁綜合性價(jià)對比表250實(shí)心方樁、300管樁、250空心方樁性價(jià)對比表樁型周邊長樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠時間擠土影響承臺投資節(jié)約價(jià)格實(shí)心方樁1米835.6傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大-30%低管樁φ3000.94米710工廠化生產(chǎn)不低于C603天小-0%高空心方樁1米907工廠化生產(chǎn)不低于C603天極小-30%低300實(shí)心方樁、400管樁、300空心方樁性價(jià)對比表樁型周邊長樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠時間擠土影響承臺投資節(jié)約價(jià)格實(shí)心方樁1.2米1203.3傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大-43%高管樁φ4001.25米1260工廠化生產(chǎn)不低于C603天小-0%中空心方樁1.2米1243工廠化生產(chǎn)不低于C603天極小-43%低400實(shí)心方樁、500管樁、400空心方樁性價(jià)對比表樁型周邊長樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠時間擠土影響承臺投資節(jié)約價(jià)格實(shí)心方樁1.6米1627.8傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大-36%高管樁φ5001.57米1920工廠化生產(chǎn)不低于C603天小-0%中空心方樁1.6米1243工廠化生產(chǎn)不低于C603天極小-43%低450實(shí)心方樁、600管樁、450空心方樁性價(jià)對比表樁型周邊長樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠時間擠土影響承臺投資節(jié)約價(jià)格實(shí)心方樁1.8米2707.4傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大-44%高管樁1.88米2480工廠化生產(chǎn)不低于C603天小-0%中空心方樁1.8米2351工廠化生產(chǎn)不低于C603天極小-44%低350實(shí)心方樁、350空心方樁性價(jià)對比表樁型周邊長樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值〔kN生產(chǎn)工藝混凝土強(qiáng)度出廠時間擠土影響承臺投資節(jié)約價(jià)格實(shí)心方樁1.4米1627傳統(tǒng)預(yù)制不高于C4028天大相同高空心方樁1.4米1813工廠化生產(chǎn)不低于C603天極小相同低備注：在同條件設(shè)計(jì)承臺情況下,承臺基礎(chǔ)尺寸全部按四樁承臺設(shè)計(jì)計(jì)算.〔二同等規(guī)格樁型混凝土方量差異計(jì)算預(yù)應(yīng)力空心方樁KFZ-AB300<150>與預(yù)應(yīng)力管樁PHC-AB400<240>管樁的直徑為管樁的直徑為40厘米,內(nèi)徑為24厘米,長度取1米計(jì)算。因此每米的方量計(jì)算如下：1/4×3.14×0.42-1/4×3.14×0.242=0.080384m因此每米的混凝土方量為0.080384×1=0.080384m空心方樁邊長為30厘米空心方樁邊長為30厘米,內(nèi)徑為15厘米,長度取1米計(jì)算。因此每米的方量計(jì)算如下：0.32-1/4×3.14×0.152=0.0723375m因此每米的混凝土方量為0.0723375×1=0.0723375m3用預(yù)應(yīng)力空心方樁KFZ-AB300<150>代替,PHC-AB400<240>管樁,每米可節(jié)約混凝土方量為0.080384-0.0723375=0.0080465m30.0080465÷0.080384×100%=10%同等規(guī)格空心方樁比管樁的混凝土方量可節(jié)約10%,且少一根配筋。預(yù)應(yīng)力空心方樁KFZ-AB400<240>與預(yù)應(yīng)力管樁PHC-AB500<300>管樁的直徑為管樁的直徑為50厘米,內(nèi)徑為30厘米,長度取1米計(jì)算。因此每米的方量計(jì)算如下：1/4×3.14×0.52-1/4×3.14×0.32=0.1256m因此每米的混凝土方量為0.1256×1=0.1256m空心方樁邊長為40厘米空心方樁邊長為40厘米,內(nèi)徑為24厘米,長度取1米計(jì)算。因此每米的方量計(jì)算如下：0.42-1/4×3.14×0.242=0.114784m因此每米的混凝土方量為0.114784×1=0.114784m3用預(yù)應(yīng)力空心方樁KFZ-AB400<240>代替,PHC-AB500<300>管樁,每米可節(jié)約混凝土方量為0.1256-0.114784=0.010816m