打樁木修復的材料選擇需綜合考慮耐久性、力學性能、環(huán)境適應性和經濟性,主要分為以下五類:
1. 傳統(tǒng)硬木材料
高強度硬木如菠蘿格、柚木、杉木常用于局部替換。經CCA或ACQ防腐劑加壓處理的木材,防腐壽命可達30年以上,適用于潮差區(qū)修復。但存在重金屬污染風險,近年逐步被環(huán)保型防腐劑替代。
2. 工程復合材料
玻璃鋼(GFRP)套管包裹技術應用廣泛,抗拉強度達300MPa以上,耐鹽霧腐蝕性能優(yōu)異。碳纖維布加固適用于裂縫修復,拉伸模量230GPa,厚度僅0.3mm,可提升承載力30%-50%。HDPE高分子套管具有耐酸堿特性,適合化工區(qū)樁基防護。
3. 環(huán)氧基修復體系
水下環(huán)氧樹脂可在潮濕環(huán)境固化,與木材粘結強度>3MPa,配合鋼纖維填料可修復直徑30cm以內的蟲蛀孔洞。低粘度環(huán)氧注漿料能滲透至5mm微裂縫,恢復結構整體性。表面涂層體系包含底漆、膩子、面漆三層,耐候年限超15年。
4. 金屬加固組件
304不銹鋼環(huán)箍(厚度≥4mm)用于樁頭加固,316L材質適用于海洋環(huán)境。預應力碳鋼絞線(直徑15.2mm)縱向加固可提升抗彎能力40%。鋅鋁合金犧牲陽極配合導電聚合物覆蓋層,提供雙重電化學保護。
5. 生態(tài)友好材料
生物基聚氨酯發(fā)泡劑密度0.4g/cm3,膨脹率8倍,可填充不規(guī)則空腔。納米二氧化硅改性木蠟油滲透深度達2mm,VOC排放低于50g/L。菌絲體生物修復技術通過接種褐腐菌分解木質部受損區(qū)域,再注入營養(yǎng)基質再生纖維結構。
選擇時需結合檢測數(shù)據(jù):當截面損失率<20%可采用注漿修復;20%-50%適用套管加固;>50%建議局部置換。潮汐區(qū)應選擇耐干濕循環(huán)材料,工業(yè)污染區(qū)需考慮耐化學腐蝕性。成本控制方面,傳統(tǒng)工藝單樁修復約800-1500元,復合材料方案可達3000-5000元。