几种常见桩型的经济比较分析.docx
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几种常见桩型的经济比较分析
课程名称：
几种常见桩型的经济比较分析
课程编号：
简介
课程描述
本课程以桩基使用的性价比为中心，详细剖析离心方桩，管桩与钻孔灌注桩和CFG桩四种桩型的综合性价比，旨在让业务人员利用预应力离心方桩的高性价比在市场上做好开发和推广工作。
课程目标
教授业务人员了解预应力离心预制方桩高于其他的桩种性价比优势的知识，便于在市场上展开推广工作提升离心方桩的市场份额。
课程内容
定义：
1.静压离心方桩：
利用抱压设备将预制离心方桩通过抱压或顶压力降桩沉入预定的标高或达到预定的终压值得施工方法。
2.静压管桩：
利用抱压设备将预制管桩通过抱压或顶压力降桩沉入预定的标高或达到预定的终压值得施工方法。
3.灌注桩：
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
4.CFG复合地基处理：
①CFG桩：
又称水泥粉煤灰碎石桩。
②水泥粉煤灰碎石桩法：
由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫一起组成复合地基的地基处理方法。
二、施工流程
1.静压离心方桩的施工程序为：
测量放线定位——桩机就位——复核桩位——吊桩插桩——校正垂直度——静压沉桩——接桩——校正四角——再静压沉桩——送桩——终止压桩——桩质量验收——切割桩头
2.静压管桩的施工程序为：
测量放线定位——桩机就位——复核桩位——吊桩插桩——校正垂直度——静压沉桩——接桩——再静压沉桩——送桩——终止压桩——桩质量验收——切割桩头
3.灌注桩主要施工工艺流程为：
场地平整孔位测定护筒埋设钻机就位开钻成孔提钻第一次清孔检孔钢筋笼吊放下导管第二次清孔水下混凝土灌注提拔导管成桩。
4.CFG桩复合地基技术采用的施工方法有：
长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，振动沉管灌注成桩等。
一般流程为：
测量放线桩机就位成孔钻进砼搅拌泵送砼及提升钻杆成桩。
三、几种基础形式及造价分析
（一）基础的大体分类：
建筑物分上部结构和下部机构（基础），基础又分为浅基础和深基础。
1.一般埋深小于5m的为浅基础，大于5m的为深基础。
2.也可以按造价施工方法划分，用普通基坑开挖和敞坑排水方法修建的基础为浅基础（如：
砖混结构墙基础，高层建筑箱形基础）。
用特殊施工方法将基础埋植于深层地基中的基础称为深基础（如：
桩基础、沉井、地下连续墙等）。
（二）常见浅基础的类型
1.独立基础
概念：
是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础。
特点：
方形，上下分几级，结构简单，造价低，可以根据上部荷载的需要进行尺寸大小的调整。
适用范围：
常用于荷载低的轻钢厂房、水塔、多层住宅、机器设备基础等，应用十分普遍。
2.条形基础
概念：
是指基础长度远远大于基础宽度的一种基础形式。
特点：
条形，结构简单，造价低，也可根据上部荷载调整基础宽度。
适用范围：
多应用于断层建筑，沿着墙下分布，地基土质好的情况下最为适用。
3.筏板基础
概念：
用钢筋混凝土做成连续整片基础，俗称“满堂红”。
特点：
基础面积大，整体沉降均匀，节省构造板，造价高。
可根据荷载调整厚度，荷载大时配合着桩基础使用组成桩筏基础。
适用范围：
地基不好的多层建筑、带有地下室的多层、高层建筑。
4.箱型基础
概念：
由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横交错的内外墙组成的空间结构。
特点：
刚度大、沉降均匀，混凝土用量大易出现裂缝，造价高，箱型空间可作为人防，停车场等，目前采用的较少。
适用范围：
高层建筑、大型设备基础、地下车站。
（三）以绿地世纪城为例
1.工程概况
本工程拟建高层住宅楼9栋，框剪结构，基础埋深约5m，以7#楼为例（占地面积约525㎡，地上18层，地下1层），总建筑面积约9975㎡，建筑物总荷载截取20KN/㎡则该住宅楼总荷载为20KN/㎡×9975㎡=199500KN.
2.经济比较分析
衡量桩基的经济效益，以每米造价或以单方混凝土造价对比都是不科学的，应以单位承载力（每KN的造价）及单个工程桩基总造价作对比才是合理地。
根据岩土工程勘察报告和工程经验，就本工程可能采用的三种桩型分析如下：
（1）单桩竖向承载力特征值估算（见表1）
单桩竖向承载力特征值计算表（表1）
桩型
桩端持力层
平均有效桩长（m）
桩径
桩竖向承载力特征值（KN）
钻孔灌注桩
9层粉砂夹粉土
25
600
2200
CFG桩
7层粉砂夹粉土
16.5
400
520
管桩
7层粉砂夹粉土
18
PHC-A500（100）
2000
离心方桩
7层粉砂夹粉土
18
PHS-A350（160）
1961
注：
各种桩型承载力特征值应通过现场载荷实验确定（管桩可试桩）
（2）每KN承载力成桩造价对比分析（见表2）
三种桩型每KN承载力造价计算表（表2）
桩型
平均有效桩长
桩径（mm）
单桩承载特征值（KN）
单桩位工程量
市场价
单桩造价（元）
每KN
造价
（元）
钻孔灌注桩
25m
600
2200
7.06㎡
1000元/m3
7060
3.71
CFG桩
16.5m
400
520
16.5
68元/米
1122
2.16
管桩
18m
PHC-A500
（100）
2000
18m
205元/m
3690
1.85
离心方桩
18m
PHS-A350（190）
2600
18m
离心方桩
（3）单项工程总造价对比分析（见表3）
7#楼基础布桩及总造价计算表（表3）
住宅
总荷载（KN）
600钻孔灌注桩
CFG桩
单桩承载力特征值
总桩数
单桩承载力特征值
总桩数
7#楼
199500
2200KN
109个
520KN
301个
成桩总造价
76.95万元
（7060元/个×109个）
33.74万元
（1121元/个×301个）
筏板及基础梁造价
29.80万元
184m3（防水板）+147m3（承台）=331m3×900元/m3
47.25万元
525m3（筏板）×950元/m3
基础总造价
106.75万元
（76.95+29.80）
83.61万元
（33.74+49.87）
住宅
总荷载（KN）
PHC-A500（100）管桩
PHS-A350（190）方桩
单桩承载力特征值
总桩数
单桩承载力特征值
总桩数
7#楼
199500
2000KN
125个
2600KN
成桩总造价
46.13万元
（3690元/个×125个）
防水板及承台造价
27.45万元
184m3（防水板）+121m3（承台）=305m3×900元/m3
基础总造价
73.58万元
（46.13+27.45）
说明：
1.总桩数=KX总荷载/单桩承载力特征值（按照结构设计经验，单桩承载力越高利用率越低。
PHS-A350（190）方桩K=，PHC-A500（100）管桩K=1.20，PHC-AB400（80）管桩K=1.10，CFG桩K=0.785。
2.防水板厚度350mm，筏板（内置基础梁）厚度1000mm。
由于承台部分无实际图纸，故按设计经验计算500桩承台占占地面积23%，400桩占26%，由于灌注桩桩径较大600桩占地面积的28%左右。
3.推荐桩型
通过以上分析，我们建议本工程采用PHS预应力离心方桩。
PHS方桩因技术先进、质量可靠、造价低、工期短将得到广泛推广和应用。
现就方桩生产与施工作一些简单的介绍。
（1）质量优势：
方桩为工厂现代化制作，混凝土强度等级C80以上，出厂前都经过多道质量检验程序把关，运到现场又经业主（驻地监理）现场检查验收合格后才准使用，桩身质量有保证。
其它在现场灌注混凝土桩受场地条件及施工人为因素的影响，容易出现缩颈。
桩身夹泥、承载力不够等质量问题，因此，预应力离心方桩的桩身质量明显优于在现场灌注混凝土的其它桩型。
使用方桩施工现场干净卫生，并没有泥土污染，施工人员少，用电设备固定，安全易控制，工艺简单直观，便于监理。
（2）设计优势：
预应力离心方桩规格多，单桩承载力特征值从1961KN到8733KN，既适用于多层建筑，也适用于高层建筑，而且在同一建筑特基础中，还可以根据桩荷载的大小采用不同边长的方桩，既容易解决设计布桩单桩的承载力利用率问题，也可充分发挥每根桩的最大承载能力，并使桩基沉降均匀。
（3）价格优势：
方桩价格优势十分明显，通过7#楼桩基础总造价分析（见表3），可以得出以下经济对比结论：
①使用钻孔桩比使用PHS-A350（190）方桩贵万元，多投资%；
②使用GFG桩比使用PHS-A350（190）方桩贵万元，多投资%；
③使用PHC-A500（100）管桩比使用PHS-A350（190）方桩贵万元，多投资%；
（4）工期优势：
施工方桩周期快、时间短，先打桩再进行基坑开挖，节省降水成本并减少因降水对周边建筑物影响的风险。
综上所述：
桩型
工
造价
质量保证
安全
测桩数
灌注桩
25
106.75万元
浮动大
影响较小
3根
CFG桩
20
83.61万元
浮动大
对周围影响大
6根
PHC-A500*100
A桩
7
73.58万元
稳定可靠
无影响
3根
PHS-A350（190）
方桩
7
稳定可靠
无影响
3根
我们认为以工期、质量保证、安全、造价、检测等几个方面来看，PHS方桩都比CH复合地基优越性更大，建议业主充分考虑后优先选用
（四）以常青花园11号小区为例
武汉新世界康居发展有限公司：
于常青花园十一块地兴建29栋多层住宅楼，11栋小高层和高层住宅楼和一栋三层楼商铺，根据岩土工程勘察报告和桩基技术要求作经济成本分析：
1.PHS方桩技术质量、施工周期、环保方面的优势。
此工程岩土勘察报告提供了现场灌注桩桩基方案。
（1）在桩体质量方面：
PHS方桩为工厂现代化制作，桩身强度高，砼强度等级大于C80，方桩出厂前都经过多道程序的严格检查，桩身质量有保证。
而灌注桩受场地地质条件及现场施工人为因素的影响，容易出现缩径、桩身夹泥、桩承载力不够等质量问题。
因此PHS方桩的桩身质量明显优于现场砼灌注桩。
2、PHS方桩一般施工后7~14天即可进行载荷试验及开挖施工，较灌注桩应在28天后进行载荷试验及开挖施工的时间节省一半以上。
3、较现场灌注桩相比，静压PHS方桩施工速度快，现场施工无噪音扰民，没有污泥、废水等环境污染问题，且无砂、石供应困扰因素，便于业主的现场管理。
二、经济比较分析
1.多层建筑（以92号孔为例）
桩型
持力层
桩长（m）
桩径（D）（mm）
单桩竖向承载力特征值（KN）
总承包价
单根桩造价（元）
每KN造价
夯扩桩
5
25
377
500
550元/m3
1534
3.10元/KN
沉管桩
5
25
600
1069
530元/m3
3744
3.51元/KN
静压管桩
5
25
PHCφ300*600
700
90元/m3
2250
3.10元/KN
5
25
PHCφ400*700
1200
112元/m3
2800
2.29元/KN
静压方桩
5
25
PHS-300*160
1961
注：
桩长按自然地面算起
由以上分析得出：
1．用PHS300*160方桩比用夯扩桩（φ377）造价低，承台比夯扩桩要小，可节约一部分费用。
2.用PHS300*160方桩比用沉管桩（φ600）节约造价低以上。
3.用PHS300*160方桩比用夯扩村庄（φ377）节约左右（考虑承台综合造价和桩身利用率不足）
4.用PHS300*160方桩比用沉管灌注桩节约以上（考虑管桩比灌注桩承台小）2.小高层建筑（以92孔为例）
5.用PHS300*160方桩比用管桩低承台比夯管桩要小要少，可节约一部分费用。
桩型
持力层
桩长（m）
桩径（D）（mm）
单桩竖向承载力特征值（KN）
总承包价
单根桩造价（元）
每KN造价
沉管桩
5
25
600
1069
530元/m3
3744
3.51元/KN
长螺旋桩
4-2
18
500
911
600元/m3
2020
2.33元/KN
静压管桩
5
26
PHCφ400*90
1450
125元/米
3250
2.24元/KN
静压方桩
5
26
PHS-300*160
1961
注：
桩长由自然地面算起
由以上分析得出：
1.用PHS300*160A桩比沉管灌注桩（600）造价节约以上（考虑方桩承台比灌注桩承台要小）
2.用PHS300*160A桩比长螺旋桩（500）节约造价以上（考虑方桩承台比长螺旋桩承台小许多）
3.用PHS300*160A桩比用PHC-400（90）节约造价以上（同时承台又比管桩承台小和少）
3.高层建筑（以215孔为例）
桩型
持力层
桩长（m）
桩径（D）（mm）
单桩竖向承载力特征值（KN）
总承包价
单根桩造价（元）
每KN造价
钻孔桩
7
58
1200
6409
750元/m3
49172
7.67元/KN
静压管桩
6
36
PHCφ500*100A
2200
175元/米
6300
2.87元/KN
静压方桩
6
36
PHS350*160A
2600
注：
桩长由自然地面算起
由以上分析得出：
使用PHS350*160A桩比钻孔灌注桩节约造价%以上,比管桩节约%以上。
三、工期比较分析
桩型
试桩施
工时间
静载等
待时间
静载测
试时间
工程桩施工时间
总工期
灌注桩
7天
28天
20天
60天
115天
静压管桩
3天
7天
7天
40天
57天
静压方桩
3天
7天
7天
40天
57天
四、其它比较分析
桩型
质量控制
文明施工
灌注桩
工艺复杂，监理难度大
污染环境
静压管桩
工艺简单直观，便于监理
工地干净、卫生环保
静压方桩
工艺简单直观，便于监理，便于安全管理
工地干净、卫生环保
以上分析说明：
武汉新世界康居发展有限公司于常青花园十一块地兴建住宅楼工程采用离心方桩技术可行，可节省投资，缩短工期近58天，且施工简单、环保、便于监理，能为为主创造显著经济效益与社会效益。
预应力离心预制方桩相较于管桩最大的一个优点还在于抗弯性能好，最大抗震强度达到8级，可以在学校等一些公共建设场所，一些要求高的高层建筑上得到广泛应用。
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