杉木樁作為傳統(tǒng)樁基材料,在現(xiàn)代工程中仍具有的應(yīng)用價(jià)值,其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、經(jīng)濟(jì)性與施工便捷性
杉木樁原料成本顯著低于混凝土樁和鋼樁,且無(wú)需復(fù)雜加工即可直接使用。在中小型工程或臨時(shí)性支護(hù)(如基坑圍護(hù))中,其單價(jià)可比混凝土樁降低30%-50%。施工工藝簡(jiǎn)單,無(wú)需大型機(jī)械,人力配合小型打樁設(shè)備即可完成,尤其適用于交通不便的山區(qū)或場(chǎng)地狹窄區(qū)域。例如在江南水鄉(xiāng)的河道護(hù)岸工程中,杉木樁可快速完成沉樁,無(wú)需混凝土養(yǎng)護(hù)周期,施工效率提升40%以上。
二、生態(tài)環(huán)保特性
作為可再生生物材料,杉木樁全生命周期碳排放量?jī)H為混凝土樁的1/5。在生態(tài)敏感區(qū)(如濕地公園、水源保護(hù)區(qū))施工時(shí),可避免混凝土添加劑對(duì)水土的污染。廢棄后可自然降解,符合綠色施工理念。蘇州某濕地棧道工程選用防腐處理杉木樁,既滿足承載力要求,又實(shí)現(xiàn)了與自然環(huán)境的有機(jī)融合。
三、特殊地質(zhì)適應(yīng)性
杉木纖維結(jié)構(gòu)具有彈性模量(約9GPa),在軟土地基中能通過(guò)樁體形變有效分散荷載。對(duì)比剛性混凝土樁,在長(zhǎng)三角地區(qū)典型淤泥質(zhì)土層中,杉木樁側(cè)摩阻力發(fā)揮率提高15%-20%。其天然疏水性使樁周不易形成水膜,在含水量30%以上的飽和黏土中抗滑移性能優(yōu)于鋼樁。
四、抗震與耐久性能
縱向纖維排列賦予杉木樁良好抗剪能力,工況下可吸收部分沖擊能量。日本關(guān)東地區(qū)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑使用杉木樁基,在多次強(qiáng)震中表現(xiàn)出優(yōu)于剛性基礎(chǔ)的耐損性。經(jīng)現(xiàn)代防腐處理(如CCA藥劑加壓浸漬)后,地下使用壽命可達(dá)25年以上,浙江舟山某海堤工程案例顯示,處理后的杉木樁在鹽漬土中服役18年仍保持結(jié)構(gòu)完整。
需注意的是,杉木樁適用荷載范圍宜控制在300kN以下,且需進(jìn)行防腐處理和含水率控制(佳值為15%-20%)。在性重大工程中,建議與混凝土樁組合使用,發(fā)揮各自材料優(yōu)勢(shì)。
