西安北至机场城际轨道项目是连接咸阳国际机场与西安北客站两大交通枢纽的快捷通道,其中机场西站是机场及机场交通枢纽接驳站,站位设于西安咸阳国际机场T3A航站楼北引桥南侧,站后配线需下穿既有T3A航站楼主线桥22号桥墩。本文根据工程周边环境和既有主线桥的实际情况,综合模型试验、数值模拟和工程技术等方法,对既有主线桥22号桥墩桩基托换技术进行了研究。主要研究如下:1、设计并制作托梁与既有承台连接区域局部节点模型,对模型受力进行有限元分析,并在压力试验机上进行渐进式重复加载静力试验。结合有限元分析和模型试验结果,分析局部节点模型的破坏形式,得到了节点模型和接头的开裂荷载、极限承载能力平均值和抗剪切强度,并将“凿毛+钻孔植筋+界面胶”接头的形式折算到实际托换工程中后,确定了既有承台四侧面抗剪切能力。2、按照相似比原则,基于对称性原理和受力等效原理,设计并制作1/2托换梁1:4整体模型,在试验台上进行渐进式重复加载静力试验。测试、分析和检验梁-墩-承台-桩基接头在托换荷载下的抗弯能力、抗剪能力和抗滑移能力,分析了托换梁结构的强度、刚度和抗裂性,研究分析托换梁结构的破坏形式、弹性极限承载能力和破坏极限承载能力。3、采用有限元分析软件建立了桥墩上部既有复杂异形桥梁结构的有限元分析模型,通过计算分析和最不利荷载效应组合,得到了桥梁桩基托换过程中桥墩的位移限值。