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摘 要：随着我国经济快速地发展，城市的交通越来越拥堵，为了缓解这种现象，我国很多城市都加大对轨道交通的建设。然而城市轨道交通的修建一般是在地下进行的，所以，在进行轨道建设时，不可避免地要穿越地面原有的建筑物，桩基托换技术为此而被广泛地运用。本文就是对桩基托换的施工内容进行相关分析，结合具体案例进行探讨。
关键词：城市轨道交通 桩基托换 施工技术
在现阶段，我国城市轨道交通越来越密集，交通路线也极为复杂，这就大大加大了施工建设的难度，也对周边环境的质量提高了要求。在建设或者改建城市轨道交通路线的过程中，路线很有可能碰到或者穿过已有的地面建筑物的情况。在不影响已有建筑物安全的情况下，能够实现城市轨道交通中各路线的运营，那么在建设施工时，我们必须引用新的技术方式。
一、桩基托换的概念
桩基托换技术主要是对已有建筑物的结构进行局部的改造，将已有的建筑物主体与托换梁进行连接，把上部承受的压力完全转移到托换梁上，然后通过托换梁把压力传递给托换桩上。它一般适用于建筑物地基的改造，主要是对地基进行改造和加固。主要目的：代替已有建筑物的桩基来承受上部的压力。在应用桩基托换技术进行施工时，施工人员既要考虑施工改造的可行性，又要降低对已有建筑物结构的改造。所以，这就要求施工人员专业性强、技术高超、做事严谨等。
二、桩基托换技术的分类
在应用桩基托换技术进行施工的时候，就是把老桩基上的压力转移到新桩基上，这就要求老桩基变形程度在允许范围内。在现阶段，我国被广泛应用的桩基托换技术有以下两种：
1.主动托换的技术。这种桩基托换技术是指在拆除原来的桩基之前，对新的桩基预压或者对托换结构进行加压，且对新桩基及托换结构变形那部分进行消除，分步骤地进行荷载传递，尽量降低托换结构的变形程度，将其控制在允许的范围内。主动托换技术适用于被托换的建筑上部的压力较大而且对变形程度有严格要求的情况。
2.被动托换的技术。这种桩基托换技术是指在拆除原来桩基的时候，随着桩基托换结构被变形，把原来建筑结构上部承受的压力转移给新的托换桩基上，托换施工完成后，上部所承受的压力给托换结构带来了变形问题，使其无法主动地进行调节和控制。被动的托换技术在一般情况下适用于托换压力比较小的施工工程。
三、案例具体分析
1.工程的概述。某城市建设地铁8号路线时，在A点到C点这段线路中的某个地点处要沿着B桥的左侧的引桥下方穿过，B桥引桥的0# 桥台及1-3#墩都会受到影响，两边的桥在托换处具有连续的3 跨梁结构。所以，由桩承台周边梁式的混凝土钢筋转换层和盾构外部的冲孔灌注桩相结合成托换结构体，然后对承台托换梁进行包裹起来，形成托柱，等到托换结构体强度达到标准后，再把原来的承台底的桩基进行断开，使用桩基托换的方法把建筑物上部的压力传递到新的托换结构体上。
2.桩基托换的方式。在桩基托换过程中，最主要的技术是新、旧结构进行荷载力的相互转换，它要求在转换前可以让新结构体的变形程度控制在可以允许的范围之内。因此，桩基托换技术风险很大、涉及知识面较为广泛、技术含量很高等特点。此托换工程主要使用主动托换体系，托换桩用冲孔的灌注桩，桩帽和梁使用C50 混凝土，他们连接处用微膨胀的C50混凝土，形成大体积的混凝土钢筋结构。
3.桩基托换技术施工工艺。
1.托换桩和托换桩帽使用。原有0#桥的设计是以12根双排准1200mm桩作为基础，然而只有中间4根桩基才能影响到A～C这段路线间的隧道，原有1～3#桥墩的设计是以准1200mm 桩作为基础，然而影响 A～C这段路线间隧道的各有4根桩基，总共16根需要桩基托换。桩基托换过程中，托换桩均用嵌岩桩来进行设计，桩基的长度取决于桩尖所受到的荷载力和左线盾构的底板两方面，桩基埋入微风化岩层内不得小于1.5m，而且桩底的标高应该小于左线盾构的底板的1.5m处。托换桩基一般都是使用C35水下混凝土的灌注方式。
2.托换梁的使用。0#桥台均使用加大原承台截面法采用加大原承台截面，桥墩桩基的托换一般使用井型托换梁，2.5m×2.5m为托换主梁的截面，那么按照两端简支进行设计的话，托换次梁的截面应该为2.5m×2.0m，如果按照两端固结的方式进行设计的话，因为墩柱底部的承载力大，托换梁的跨度也大，所以应该采取主动托换方式来进行处理。如果用“ ”表示1～3#的基坑托换梁，它的梁长为18.2m，截面大小为2.4m×3.6m；如果用“井”表示基坑托换梁，它的主托换梁的截面为：2.5m×2.5m，次托换梁的截面为 2.5m×2.0m，托换梁的位置在桥墩与盾构之间。
3.原桥墩和承台与托换梁的衔接。原桥墩和承台与托换梁的衔接是经过对截面和咬合的处理后，然后和植筋相连接，在梁高的允许范围之内，对原桩的表面凿毛，凿出启口的深为25 mm，宽为 200 mm，然后对其界面进行处理，并且填充钢筋和桩之间存在的空隙。
4.顶升的施工。在进行顶升施工的时候，利用油路将托换大梁的两端进行并联，并且在各油路上装置自锁单向阀，从而由一台油泵对几台自锁的千斤顶进行控制，两个小组进行控制操作。然而在确定各个步骤无误后，对顶升每级进行加载，每级加载大概10分钟，由专人进行统一指挥各个小组操作。在进行顶升的时候，要严格控制顶升力和托换梁两侧的位移。
5.连接体的施工。当顶升进行施工结束后，在确定钢支撑等装置安全下才可以对千斤顶进行拆除，具体措施有以下几点：
a.为了保证托换梁与混凝土、桩帽顶面与混凝土之间的连接牢靠，桩帽和托换梁的底部都需要进行凿毛处理。
b.确保钢筋没有生锈，并且对钢筋上的杂物进行清洁处理。
c.在施工的时候，应该是从内到外进行施工。
d.在托换梁与木质的定型模板进行连接的时候，要在其外面加一圈钢箍，做好固定工作。而且为了方便對混凝土进行观察和振捣，在模板上则要留几个孔洞。
e.混凝土连接在养护七天后，就可以在其上方周围凿V 型槽，再注入浆咀体和树脂。
6.截桩的使用。在预顶完成之后，要对其进行观察，看看是否出现变形问题，等到稳定后再对其进行锁定，然后将连接处的混凝土进行良好的密封，直到混凝土强度达到允许的范围内，将原桩切除。在进行切桩时，要用人工的方式，由外向内地进行逐层的截除；而在切桩前，需要对旧桩的沉降及混凝土界面进行观察；在切桩过程中，则需要分批施工，并且要不间断地对其进行监测。
7.基坑的回填。在桩基托换的过程中，基坑施工主要起着辅助的功能，等到桩基托换完成之后，就可以对基坑进行回填工作，从而避免工程施工中埋下隐患。在一般情况下，基坑回填使用砂石，值得注意的是，在进行基坑回填前，要及时清理基坑里的积水和杂物，并且把虚土夯实。所以，在对基坑进行回填的时候，要保证密实性，不能有缝细。
四、结语
综上所述可知，桩基托换技术是一种新型的施工方式，它解决了在城市进行地铁施工过程中所遇到的困难。随着我国经济的快速发展以及城市交通的日益拥堵，地铁工程是缓解城市交通压力的最佳方式，现阶段已经被许多城市广泛地运用。但是，在对地铁工程进行施工时，不可避免地会发生穿过原有的建筑物的情况，桩基托换技术完全符合地铁工程施工要求，不仅仅可以稳固原有的建筑，而且还可以使地铁工程施工正常展开，保证其后续施工与施工质量。
参考文献：
[1]马忠政，马险峰，徐前卫，王磊.盾构穿越桥梁桩基的托换及除桩施工技术研究[J].地下空间与工程学报，2010，01：105-111.
[2]潘健，易介民.地铁隧道穿越桥梁桩基的托换施工技术[J].广东土木与建筑，2010，02：48-50+56.
[3]李伟杰.隧道衬砌结构托换群桩基础施工技术[J].理论前沿，2014，09：343-344.
[4]许杰.探究地铁建设中桩基托换技术应用[J].门窗，2014，12：150.
关键词：城市轨道交通 桩基托换 施工技术
在现阶段，我国城市轨道交通越来越密集，交通路线也极为复杂，这就大大加大了施工建设的难度，也对周边环境的质量提高了要求。在建设或者改建城市轨道交通路线的过程中，路线很有可能碰到或者穿过已有的地面建筑物的情况。在不影响已有建筑物安全的情况下，能够实现城市轨道交通中各路线的运营，那么在建设施工时，我们必须引用新的技术方式。
一、桩基托换的概念
桩基托换技术主要是对已有建筑物的结构进行局部的改造，将已有的建筑物主体与托换梁进行连接，把上部承受的压力完全转移到托换梁上，然后通过托换梁把压力传递给托换桩上。它一般适用于建筑物地基的改造，主要是对地基进行改造和加固。主要目的：代替已有建筑物的桩基来承受上部的压力。在应用桩基托换技术进行施工时，施工人员既要考虑施工改造的可行性，又要降低对已有建筑物结构的改造。所以，这就要求施工人员专业性强、技术高超、做事严谨等。
二、桩基托换技术的分类
在应用桩基托换技术进行施工的时候，就是把老桩基上的压力转移到新桩基上，这就要求老桩基变形程度在允许范围内。在现阶段，我国被广泛应用的桩基托换技术有以下两种：
1.主动托换的技术。这种桩基托换技术是指在拆除原来的桩基之前，对新的桩基预压或者对托换结构进行加压，且对新桩基及托换结构变形那部分进行消除，分步骤地进行荷载传递，尽量降低托换结构的变形程度，将其控制在允许的范围内。主动托换技术适用于被托换的建筑上部的压力较大而且对变形程度有严格要求的情况。
2.被动托换的技术。这种桩基托换技术是指在拆除原来桩基的时候，随着桩基托换结构被变形，把原来建筑结构上部承受的压力转移给新的托换桩基上，托换施工完成后，上部所承受的压力给托换结构带来了变形问题，使其无法主动地进行调节和控制。被动的托换技术在一般情况下适用于托换压力比较小的施工工程。
三、案例具体分析
1.工程的概述。某城市建设地铁8号路线时，在A点到C点这段线路中的某个地点处要沿着B桥的左侧的引桥下方穿过，B桥引桥的0# 桥台及1-3#墩都会受到影响，两边的桥在托换处具有连续的3 跨梁结构。所以，由桩承台周边梁式的混凝土钢筋转换层和盾构外部的冲孔灌注桩相结合成托换结构体，然后对承台托换梁进行包裹起来，形成托柱，等到托换结构体强度达到标准后，再把原来的承台底的桩基进行断开，使用桩基托换的方法把建筑物上部的压力传递到新的托换结构体上。
2.桩基托换的方式。在桩基托换过程中，最主要的技术是新、旧结构进行荷载力的相互转换，它要求在转换前可以让新结构体的变形程度控制在可以允许的范围之内。因此，桩基托换技术风险很大、涉及知识面较为广泛、技术含量很高等特点。此托换工程主要使用主动托换体系，托换桩用冲孔的灌注桩，桩帽和梁使用C50 混凝土，他们连接处用微膨胀的C50混凝土，形成大体积的混凝土钢筋结构。
3.桩基托换技术施工工艺。
1.托换桩和托换桩帽使用。原有0#桥的设计是以12根双排准1200mm桩作为基础，然而只有中间4根桩基才能影响到A～C这段路线间的隧道，原有1～3#桥墩的设计是以准1200mm 桩作为基础，然而影响 A～C这段路线间隧道的各有4根桩基，总共16根需要桩基托换。桩基托换过程中，托换桩均用嵌岩桩来进行设计，桩基的长度取决于桩尖所受到的荷载力和左线盾构的底板两方面，桩基埋入微风化岩层内不得小于1.5m，而且桩底的标高应该小于左线盾构的底板的1.5m处。托换桩基一般都是使用C35水下混凝土的灌注方式。
2.托换梁的使用。0#桥台均使用加大原承台截面法采用加大原承台截面，桥墩桩基的托换一般使用井型托换梁，2.5m×2.5m为托换主梁的截面，那么按照两端简支进行设计的话，托换次梁的截面应该为2.5m×2.0m，如果按照两端固结的方式进行设计的话，因为墩柱底部的承载力大，托换梁的跨度也大，所以应该采取主动托换方式来进行处理。如果用“ ”表示1～3#的基坑托换梁，它的梁长为18.2m，截面大小为2.4m×3.6m；如果用“井”表示基坑托换梁，它的主托换梁的截面为：2.5m×2.5m，次托换梁的截面为 2.5m×2.0m，托换梁的位置在桥墩与盾构之间。
3.原桥墩和承台与托换梁的衔接。原桥墩和承台与托换梁的衔接是经过对截面和咬合的处理后，然后和植筋相连接，在梁高的允许范围之内，对原桩的表面凿毛，凿出启口的深为25 mm，宽为 200 mm，然后对其界面进行处理，并且填充钢筋和桩之间存在的空隙。
4.顶升的施工。在进行顶升施工的时候，利用油路将托换大梁的两端进行并联，并且在各油路上装置自锁单向阀，从而由一台油泵对几台自锁的千斤顶进行控制，两个小组进行控制操作。然而在确定各个步骤无误后，对顶升每级进行加载，每级加载大概10分钟，由专人进行统一指挥各个小组操作。在进行顶升的时候，要严格控制顶升力和托换梁两侧的位移。
5.连接体的施工。当顶升进行施工结束后，在确定钢支撑等装置安全下才可以对千斤顶进行拆除，具体措施有以下几点：
a.为了保证托换梁与混凝土、桩帽顶面与混凝土之间的连接牢靠，桩帽和托换梁的底部都需要进行凿毛处理。
b.确保钢筋没有生锈，并且对钢筋上的杂物进行清洁处理。
c.在施工的时候，应该是从内到外进行施工。
d.在托换梁与木质的定型模板进行连接的时候，要在其外面加一圈钢箍，做好固定工作。而且为了方便對混凝土进行观察和振捣，在模板上则要留几个孔洞。
e.混凝土连接在养护七天后，就可以在其上方周围凿V 型槽，再注入浆咀体和树脂。
6.截桩的使用。在预顶完成之后，要对其进行观察，看看是否出现变形问题，等到稳定后再对其进行锁定，然后将连接处的混凝土进行良好的密封，直到混凝土强度达到允许的范围内，将原桩切除。在进行切桩时，要用人工的方式，由外向内地进行逐层的截除；而在切桩前，需要对旧桩的沉降及混凝土界面进行观察；在切桩过程中，则需要分批施工，并且要不间断地对其进行监测。
7.基坑的回填。在桩基托换的过程中，基坑施工主要起着辅助的功能，等到桩基托换完成之后，就可以对基坑进行回填工作，从而避免工程施工中埋下隐患。在一般情况下，基坑回填使用砂石，值得注意的是，在进行基坑回填前，要及时清理基坑里的积水和杂物，并且把虚土夯实。所以，在对基坑进行回填的时候，要保证密实性，不能有缝细。
四、结语
综上所述可知，桩基托换技术是一种新型的施工方式，它解决了在城市进行地铁施工过程中所遇到的困难。随着我国经济的快速发展以及城市交通的日益拥堵，地铁工程是缓解城市交通压力的最佳方式，现阶段已经被许多城市广泛地运用。但是，在对地铁工程进行施工时，不可避免地会发生穿过原有的建筑物的情况，桩基托换技术完全符合地铁工程施工要求，不仅仅可以稳固原有的建筑，而且还可以使地铁工程施工正常展开，保证其后续施工与施工质量。
参考文献：
[1]马忠政，马险峰，徐前卫，王磊.盾构穿越桥梁桩基的托换及除桩施工技术研究[J].地下空间与工程学报，2010，01：105-111.
[2]潘健，易介民.地铁隧道穿越桥梁桩基的托换施工技术[J].广东土木与建筑，2010，02：48-50+56.
[3]李伟杰.隧道衬砌结构托换群桩基础施工技术[J].理论前沿，2014，09：343-344.
[4]许杰.探究地铁建设中桩基托换技术应用[J].门窗，2014，12：150.