预应力管桩与方桩的比较优势
一、概述
以来,我国经济建设带动了土木建筑工程的迅速发展,大量的高层建筑、大跨度的桥梁、高速公路、港口、码头等工程均需要的桩基。20年前,预应力混凝土管桩由日本引进中国大陆,在各类型桩型中异军突起,成为我国大多数经济发达省份普遍采用的基本建设桩型。目前全国管桩年产量已超过1.8亿米,产值约165亿;并且以每年10%-15%的速度递增,现已成为建筑业不可缺少的材料。
二、混凝土管桩优点
纵观目前我国现有的20多种桩型,要数预制桩在其成桩过程中掺杂的人为因素少,质量较稳定,预制桩包括混凝土方桩、钢桩、钢管混凝土桩和预应力管桩。其中管桩是体现了当代混凝土技术进步和混凝土制品高新工艺水平的一种预制桩。单比管桩,混凝土方桩其制作环境和设备条件差、价格贵、生产周期长、劳动生产率低、材料耗用量大、沉桩时挤土量大,施工难度大,损耗率高,不利于工厂生产储备、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,性能可靠
预应力混凝土管桩是按照一定的标准和工艺流程生产,制作环境和设备较好,采用室内高温、高压蒸汽养护,不受环境气候的影响。而方桩的养护一般为自然养护,环境气候的变化直接影响到混凝土强度的发展。
2、生产周期短
管桩由于采用湿热二次养护, 从原料到成品桩只需,而方桩制作成型后混凝土需养护28天,不利于地质变化后桩长调整的及时性。
3、设计选用范围广
管桩规格齐全,从ф300~ф800以及ф1000~ф1200都有,不同的壁厚,适应不同的承载要求,其单桩承载设计值一般可达6000KN以上,大口径的后张法管桩,桩身承载高可达15000KN~28000KN以上,而方桩规格和承载力都无法与管桩相比。
4、单桩承载力高,单位承载力造价便宜
预应力混凝土管桩抗压强度等级为C80,因此单桩容许承载力高;管桩生产效率较高,成本也得到较好控制,价格较便宜,目前管桩价格不足钢桩的1/3。以PHC管桩和 方桩按单位承载力价格作一比较:(见表2)
管桩的RP参见中国建筑标准设计研究所出版的《预应力混凝土管桩》(03G409)。方桩RP参照Rp=0.3fce (式中 Rp—桩身竖向承载力设计值;fce——混凝土抗压强度;A—桩的横截面积]
基础工程的环境、地质条件应对混凝土无腐蚀性。如需考虑腐蚀性问题应结合相关规范另行设计计算。
本图集中方桩主要考虑承受竖向荷载,当同时承受水平荷载时,设计人员应另行设计验算,综合考虑后选用。
本图集适用周围环境能承受沉桩时振动与挤土影响的场地。
本图集中静压桩配筋图适用于箍压式压桩机,如果采用顶压式压桩机,设计人员宜在柱顶部适当增加网片和箍筋。
预应力管桩与预应力方桩的优劣对比
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩相对于其它桩型,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通过对比情况来看,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外径的厚壁管桩要少,可省下笔材料费;
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%,可见空心方桩的优势。美国也类似日本,2003年预应力空心方桩的使用达到了9000万米,占总用桩量的35%,我国建筑材料生产企业,参照国外经验并按符合我国地质和制造情况的空心方桩已开发完成,并在工程实践中大量使用,目前从所使用的工程情况分析,方桩已取得了良好的技术性能优势。
离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩是一种新型预制桩,具有承载力高、生产周期短、节约材料等优点。其生产工艺科学且已成熟,配筋合理,环保节能。
湖北桌南基础工程有限公司管桩项目工程由中都集团投资建设,该项目位于孝感市孝南区新铺镇顺利村工业园,占地面积330亩,离京珠高速约3公里,107国道2公里,位于黄孝路边,地理位置优越,交通运输便捷。目前主要生产预应力混凝土管桩、PHC管桩、钢筋混凝土方桩及其他等产品和服务。本项目拟建六条生产线,总投资5亿元,分三期投资建设,一期计划投资2.5亿元,二期计划投资1.5亿元,三期计划投资 1亿元。全部三期工程建成后,年生产先张法预应力高强混凝土管桩800万米,年产值将达到13.5亿元。该项目的建成投产,一方面可以填补鄂东北地区管桩制品行业的空白,另一方面可以为新铺镇增加税收4000万元以上,再是可以安置就业人员1200多人。 公司引进目前国内、****的管桩生产流水线和生产工艺,将配套国内**的全套自动化电脑控制配料系统和国外**的主机及离心、高压蒸养、编芯、起重、物流等设备。 中都牌预应力高强度混凝土预制管桩广泛用于高楼、桥梁、**设施、铁路等大型工程的桩基,其采用静压沉桩工艺,通过大吨位(10000KN)压桩机直接操作,具有 单桩承载力高、应用范围广、沉桩质量可靠、工程造价低、施工周期短等优点,是基础施工的传统方法的一次技术性革命。该产品市场前景广,供不应求,目前全省仅有6家中型企业生产。该项目建成投产后,将填补孝感及周边地区在管桩制品行业的空白,同时成为湖北省规模大的混凝土管桩生产企业。先后**了ISO9001**质量体系认证、管桩生产资质、管桩检测资质。 本公司将以“质量**,用户至上”的原则为用户提供高品质的产品和售后服务;采取“扩大规模,降低成本”的战术方针为用户提供低成本,富有竞争力的产品。