摘要：以广州市黄石立交匝道桥为工程背景，对桩基托换施工过程进行了数值模拟分析，结   果表明桩基托换过程中桥梁结构的内力、位移等变化较小，桥梁结构处于安全状态。该桩基   托换案例可为类似工程提供借鉴。
　　关键字：桩基托换 数值模拟
　　1引言
　　随着城市地下公共交通设施建设的发展，城市轨道交通、隧道等地下工程不可避免从既  有桥梁正下方或邻近位置穿越，为保证结构安全，有时需对桥梁基础进行托换。
　　桩基托换是一个系统工程，涉及到隧道、土体、桩基和上部构筑物相互影响与作用，较   为复杂，具有实施难度大、費用高、施工周期长等特点，现已广泛应用于地下建筑和地铁工   程建设中[1-2]。
　　2桩基托换技术简介
　　桩基托换的机理是将旧桩基荷载转移到新桩基上，根据荷载转移特点，分为被动托换和  主动托换。
　　被动托换是在新桩基、托换梁施工完成后，直接截断原旧桩基，将桥墩荷载传递到新桩基。该托换方式引起的桥梁上部结构变形主要包括新桩基与土体压缩变形、托换梁弯曲变形，   具有传力机制明确，施工周期较短等优点，缺点是结构变形较大、土体二次变形复杂，无法准确计算上部结构沉降位移值[2]。
　　主动托换通过顶升等手段，在新桩基以及托换梁变形趋于稳定后，再将旧桥桩基荷载转   移到新桩基。托换后桥梁上部结构变形趋于零，具有变形可控的优点，缺点是顶升过程对结   构监测精度要求较高，托换过程存在一定风险。
　　3工程实例
　　3.1工程概况
　　马务站位于机场路与黄石路交叉路口东南侧，北端靠近黄石立交，车站主体采用半盖挖明挖顺筑法施工，顶板覆土约 4m，底板埋深约 27.5m，基坑支护采用旋挖桩+内支撑的支护形式。黄石立交桥 C 匝道桥位于车站北端正上方，跨径为 14m+2x17m+14m，匝道桥 4 根墩柱位于车站主体范围，基坑开挖前需进行桩基托换。车站及匝道平面图如图 1～2 所示，旧墩
　　编号为 C1～5，其中 C1～C3 需托换，对应托换梁编号为 THL2～4，匝道在 C1、C5 墩处设伸缩缝，一期施工计划对 C3、C4 桩基托换，现对施工一期阶段进行模拟分析。
　　3.2桩基托换施工模拟
　　3.2.1模型建立
　　采用 Midas Civil 对桩基托换过程模拟，旧桥桩基桩持力层为中风化粉砂岩，故将桩基简化为固定约束，同时忽略开挖时对旧桥桩基承载力的影响。模型中共有 4 个施工阶段：
　　（1）施工阶段 1：原桥成桥状态及 10 年收缩徐变;
　　（2）施工阶段 2：托换梁顶升模拟，根据施工组织设计，施工一期阶段对托换梁 THL3 、 THL4 两端施加集中荷载模拟预顶力，同时在 C1 墩上施加 1mm 方向向上强制位移模拟THL2对 C 匝道的影响;
　　（3）施工阶段 3：预顶力施加完毕、桩基沉降稳定后，封顶封桩;
　　（4）施工阶段 4：截断需被托换的桩基;
　　3.2.2分析结果
　　（1）主动顶升阶段主桥的位移、内力
　　由上表可知，除 1#墩墩顶强制位移 1mm 外，2#、3#固结墩位置，按设计顶升力模拟的墩顶位移变化最大值为 0.3mm，被托换桩桩端位移为 0，满足施工阶段控制条件。
　　由上表可见，梁体顶升前后，主梁结构的内力值差距较小，其中 3#墩顶负弯矩值增加74kN·m（3.2%），第 1 跨跨中增加 52kN·m（5.2%）。
　　（2）截桩前后结构内力、位移变化
　　由以上结果可知，完成体系转换前后，各墩竖向位移不超过 1mm，满足施工阶段位移控制条件。主梁结构的内力值差异较小，其中 3#墩顶负弯矩值增加 102kN.m（4.5%），第 1跨跨中增加 60kN.m（6.0%）。
　　4结论
　　（1）主动托换能较好控制结构的变形值，托换过程中桥梁结构内力、位移变化较小，满足规范要求，体系转换期间桥梁主体结构安全可靠;
　　（2）主动托换的难点是对监测精度要求较高，控制位移值较小，托换期间应加强对结构的位移、内力监控，并保证监控的精度。
　　参考文献
　　[1]卜建新，孙宁，柯在田.桩基主动托换技术进展[J].铁道建筑，2009（4）：73-77.
　　[2]顾晓毅.城市桥梁桩基托换设计关键技术[J].城市道桥与防洪，2020（2）：81-84.