第六讲 托换技术
论建筑工程的基础托换施工技术
论建筑工程的基础托换施工技术建筑工程的基础托换施工技术主要适用于原结构独立柱基础埋深较浅，希望保留原建筑形态，欲增加建筑面积和建筑功能的工程。
基础托换施工技术较复杂，笔者通过实际案例重点分析基础托换技术的施工工艺原理和施工流程及要点。
为相关人士提供参考。
标签：建筑工程；基础托换；施工技术0工程概括某省市某建筑工程的占地面积约4400㎡，结构独立柱共有二十四个，原柱砼强度等级仪为140号，相当于现在的C15，结构顶距基底高达21m，结构整体稳定因素差，施工风险很大。
采用本工法，共施工挖孔桩48个，承台梁136.5m，加固柱24个，用无振动法破除柱基24个，地下室挖土分三段，成功地应用了“分段土方开挖和底板结构锁定框架”的方案。
l特点及适用范围由于各种各样的因素，越来越多的建筑或古建筑物需要增加建筑面积或建筑功能。
如果原结构独立柱基础埋深比较浅，可以采用基础托换技术，增加一层地下室解决上述问题。
采取基础托换技术前提是仍然保留原建筑地上的造型，向地下加层，这种技术技术难度系数大，工期长，适用于独立柱基埋深较浅且要求不改变建筑造型而又想增添地下室的建筑工程。
2施工工艺原理基础托换技术方案通常是两桩抬一柱，在柱两做人工挖孔桩，存桩顶做承台粱，将原结构柱包于梁内，使之与梁成为一体让上部荷载通过承台粱部分化于筏基，部分传于桩（图1）。
图1基础托换的传力原理人工挖孔桩和承台梁后，桩、柱、梁成为一体，上部荷载通过梁再传到桩上。
然后再挖土做地下室筏基底板，完成后上部荷载大部分传给筏基，部分传给桩，故完成全部托换工作后就可以开始对地下室进行施工，施工时桩的上半部分为柱，下半部分仍然为桩。
3施工流程及要点3.1施工挖孔桩（1）桩身对应于地梁部位要预埋钢板箍，这是因为地下室是筏基，挖孔桩通过地基梁与筏板相连，到地下室底板开始施工时与底板梁连接。
（2）施工后期人工挖孔桩的上半部分变为地下室的框架桩，因此要在上部桩护壁与桩砼间设置隔离层，方便装修时剔除护壁。
桩基托换安全技术（三篇）
桩基托换安全技术在我国大城市繁华地区施工的许多地下工程，常常被高楼大厦的桩基拦住去路，故桩基托换应运而生。
由于桩基托换的施工技术性强、危险性大，因此要制定安全技术，使托换工作有一个安全、顺利的过程。
一、桩基托换施工安全前提认真执行国家有关安全生产和劳动保护法律、法规，建立安全生产责任制，进行安全教育和宣传，落实各项安全防护工作。
开工前做好各级安全交底工作，组织员工重新学习认真执行安全操作规程，建立安全值班制度和安全检查制度。
临边设置安全护栏和危险标志牌，在主要出入口搭设安全通道，确保行人安全。
各种施工机械进场须经过检查，经检查合格后才能投入使用；施工机械操作人员必须建立机组责任制，并依照有关要求持证上岗，禁止无证人员操作。
按《施工现场临时用电安全技术规定》(JGJ46—xx)布置施工现场临时用电安全技术。
教育员工要安全用电，严禁乱拖乱拉，非电工不得从事电器作业，防止发生触电事故。
二、桩基托换安全的技术保证措施桩位放样必须准确，切记不能将新桩进入隧道影响线内。
保证新桩基的垂直度，必须控制在0.5％范围内，人工挖孔桩、钻孔桩必须设专人检查垂直度，人工挖孔桩每节护壁进行校对，正确后方可施工下一护壁，钻孔桩采用导下器和加重钻杆进行成孔。
由于托换新桩一般紧邻既有建筑物桩，且新桩底位于既有桩底以下2～6m不等，新桩施工将造成既有桩底以下基岩侧面临空，影响既有桩的安全使用，故托换新桩成孔过程中需要加强护壁结构和增加必要的超前临时支护结构。
保证桩身质量，因为桩身质量直接影响到桩托换结构的安全，严格把好人工挖孔桩和钻孔桩混凝土灌注关。
人工挖孔桩桩底需要清洗干净，钻孔桩清孔必须干净控制沉渣≤5cm，确保桩底质量。
托换梁与被托换柱(桩)节点的混凝土齿槽在涂刷粘结材料、浇注混凝土前不能有疏松混凝土、浮土等。
托换粱与承台底接触面应保证混凝土浇捣密实。
预应力张拉严格按施工技术规范进行，张拉时应对托换梁进行严格的变形监控。
施工前对被托换柱实际轴力进行测试，验证估算轴力，并确定千斤顶施工顶力的分级荷载。
第6章 托换法
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第一节 托换法及其分类 一、托换法分类
托换法可根据托换的性质、目的、方法和时间等进 行分类。
1.按托换性质分类
（1）既有建筑物地基设计不符合要求；
（2）既有建筑物增层、扩建或改建；
（3）邻近修建地下工程、新建工程或深基坑开挖 等。
2020/3/21Fra bibliotek3第一节 托换法及其分类 一、托换法分类
2.按托换目的分类
第六章 托换法
第一节 托换法及其分类 第二节 桩式托换法 第三节 灌浆托换法 第四节 基础加固法
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第一节 托换法及其分类
托换法：是对既有建筑物的地基和
基础进行处理和加固，或在既有建筑物 基础下需要修建地下工程，以及因邻近 新建工程而影响既有建筑物安全等问题 的处理方法的总称。
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（2）灌浆托换：采用气压或液压将各种有机或无 机化学浆液注入地基土中，使地基固化，起到提高 地基土承载力，消除湿陷性或防渗堵漏等作用。适 用于既有建筑物的地基处理，加固体强度高，但材 料价格高，一般浅层加固采用，加固深度3~5m。
①水泥灌浆法；②硅化法；③碱液灌浆法。
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第一节 托换法及其分类 一、托换法分类
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第一节 托换法及其分类 二、托换技术准备
4.制定托换设计和施工方案
（1）托换设计：包括基础本身的设计，支撑 系统设计（临时性支撑和永久性支撑），施工 设计。
（2）施工方案设计：包括施工程序、机具设 备选择、施工方法、施工组织计划和安全技术 措施等。
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第一节 托换法及其分类 二、托换技术准备
5.技术监测
托换时应加强施工监测和竣工后沉降观测，并做好 工程实录，用来指导施工和及时调整托换方法。
基础托换
基础托换托换技术（Underpinning）是一种建筑技术难度较大，费用较高、工期较长和增人性特殊施工方法。
根据托换的目的不同，可分为补救性托换、预防性脱货和补救性托换三种不同的形式。
补救性托换技术常用于解决既有建筑地基基础承载力不足或针对原结构基础沉降变形控制而实施的加固技术。
预防性托换多用于已知后续施工将对既有建筑产生的不利影响而预先进行基础加固的工程技术措施。
保护性托换则多用于对文物类建筑等进行保护托换的情况。
根据托换原理的不同，基础托换又分为主动托换和被动托换两种形式。
主动托换是当需托换的托换荷载较大、变形控制要求严格时所采用的托换方式，主动托换通过主动方式的变形调节来满足既有建筑结构的变形要求。
即在截桩以前在托换新桩和托梁间布置千斤顶等加载设备，通过分级加载制度使被托换的桩在千斤顶力的作用下，和托换大梁一起上抬，此过程成为预顶升过程，这一过程能够最大限度的避免托梁刚度不足造成的既有建筑结构发生过大的沉降；通过预顶升过程可以加速托换新桩的下沉，消除新桩的部分沉降和托换结构的变形，从而使托换桩和结构的变形处于控制允许的范围内。
主动托换对变形控制的主动性，使工程可对变形进行事前控制。
主动托换施工步骤被动托换是当托换建筑物荷载较小、变形控制要求不严格时采用的托换方式，采用这一方式进行施工时，在托换完成时即可进行截桩，被托换桩所承受的上部荷载通过托换梁传递到新桩上，从而完成托换工使被托换的桩在千斤顶力的作用下，和托换大梁一起上抬，此过程成为预顶升过程，这一过程能够最大限度的避免托梁刚度不足造成的既有建筑结构发生过大的沉降；通过预顶升过程可以加速托换新桩的下沉，消除新桩的部分沉降和托换结构的变形，从而使托换桩和结构的变形处于控制允许的范围内。
主动托换对变形控制的主动性，使工程可对变形进行事前控制。
主动托换施工步骤被动托换是当托换建筑物荷载较小、变形控制要求不严格时采用的托换方式，采用这一方式进行施工时，在托换完成时即可进行截桩，被托换桩所承受的上部荷载通过托换梁传递到新桩上，从而完成托换工程。
基础托换施工技术
6.7 基础托换施工技术6.7.1 基础托换的概念与特点1.背景与概念●地铁施工中总会遇到整个隧道或部分隧道要从现有建筑物下面穿过的情况。
●地铁下穿施工必然会使临近及上部建筑物的基础产生水平或垂直位移，直接影响到邻近既有建筑物的安全。
●基础托换就是采用地基处理或加固等措施提高建筑物基础的承载力，保证建筑物安全的方法。
●目前基础托换技术已得到飞跃发展，并在地铁施工中得到了广泛应用。
2.托换技术的类型(1)补救性托换 指建筑物地基承载力不足时进行的地基处理或加固。
(2)预防性托换 指当地下工程穿越既有建筑物地下基础时，或因二者相靠太近，采取的基础托换。
补救性托换(3)维持性托换 指在新建的建筑物基础上预先设计好可顶升的措施，以备以后可能需进行的基础托换。
●与地下铁道施工有关的是第二种即预防性托换。
预防性托换：侧向托换3.基础托换技术要点①根据工程实际需要选定加固或托换方案②当地铁下穿建筑物基础时，建筑物荷载应传递到托换基础上。
③托换范围往往由小到大，逐步扩大。
④托换施工前，要先对被托换建筑物的安全予以论证。
⑤在整个托换施工过程中必须布置严密的监测工作。
6.7.2 主要基础托换技术1.坑式托换技术一种通过侧向垂直导坑方式开挖建筑物基础底部土体，而后浇筑混凝土代替原有土质地基的托换方法。
●沿既有建筑物基础靠近地铁隧道的一侧，在外墙边开挖垂直导坑坑井；●将竖向导坑朝横向扩展到基础下面，并继续往下开挖到要求的持力层标高；●用混凝土快速浇筑已开挖的坑体；●施工时按跳挖方法，分段分批进行开挖和浇筑，直至全部托换基础工作完成。
1.坑式托换技术(2)适用范围●易于开挖的土层；●开挖深度范围内无地下水或采取降低地下水位措施较为方便；●托换深度不大；●建筑物的基础最好是条形基础，亦即在该基础下进行局部范围开挖时所产生的影响可由条形基础其它地段所分担。
●托换工作应从建筑物向下传递荷载最大的部位(一般是横墙与外墙的接头部位)开始。
砖混结构建筑墙体托换设计与施工技术
砖混结构建筑墙体托换设计与施工技术改变建筑使用功能以及增加建筑室内使用空间，是现阶段旧房改造面对的主要问题。
为在真正意义上实现对上述需求的满足，大部分建筑工程会采用拆除承重墙的方式。
砖混结构则需要利用可靠的墙体托换技术，满足上述工程改造的目标。
在改建工作完成后，建筑的安全性以及可靠度不会受到破坏。
这可充分说明墙体托换设计起到的重要作用与价值。
需要在客观认识其优势与不足的基础上，对其进行科学使用。
一、墙体托换技术的内涵与特征1.墙体托换技术特点砖混结构建筑承重墙托换技术的主要特点是通过增设托换内框架的方法,将建筑原有的单纯砖混结构体系改变成为砖混一内框架结构组合体系,使主体结构的传力途径改变,最终达到拆除被托换墙体的目的。
由于建筑结构体系的变化,主体结构的荷载传递从原有的楼面、墙体、条形基础的面均布和线均布荷载传递改变成为楼面、托换框架一独立基础的面均布、线均布和集中荷载传递。
因此,在改造加固设计中,校核原地基和基础的承载力、设置安全合理的托换框架是该设计工作重点。
建筑主体结构的刚度，因为墙体拆除被不断削弱，所以必须在设计过程中实现对主体结构整体刚度的充分调整，并在处理新增内框架与保留墙体连接的基础上提升建筑整体抗震性能，这对建筑整体质量与水平的提升都有积极意义。
2.设计细节与思路在计算砖混结构建筑承重墙托换时，需要涉及到多方面内容，主要包括建筑墙体拆除管理方案、建筑主体结构改错前后的受力简图，以及相应模型的计算与校核工作。
在分析改造中，同样要给予内力变化、荷载转移以及构建工作性质应有的重视程度，实现对结构整体抗震性能的全面熟悉与掌握。
设计方案同样需要确定结构加固区域范围，砖混结构建筑承重墙托换设计与基础改造设计以及托换框架设计工作之间存在密不可分的联系，与加固方案设计之间同样存在直接关联。
托换柱配筋与构造设计、托换框架节点设计以及构造连接设计等，都在托换框架设计的涵盖范围之内，必须在综合考虑多方面内容的基础上，实现对方案加固的科学设计，并发挥其辅助作用实现对主体结构刚度以及抗震性能的进一步提升。
解析地铁工程建筑物基础托换技术于洋
解析地铁工程建筑物基础托换技术于洋发布时间：2021-10-14T08:39:18.678Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：于洋[导读] 随着地铁工程的完善，常面临穿越建筑地下结构，借助于基础托换技术，可提高地面荷载能力。
中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司上海 200000摘要：随着地铁工程的完善，常面临穿越建筑地下结构，借助于基础托换技术，可提高地面荷载能力。
基于此，本文先对基础托换技术进行分析，并详细研究了基础托换技术的应用，以深圳地铁项目为例讨论托换技术的应用。
以期在地铁工程中灵活使用基础托换技术，提高附近建筑物的稳定性，保证地铁工程的安全可靠性。
关键词：地铁工程；建筑物；基础托换技术引言：基础托换技术是地铁施工中较为常见的技术，通过增加基础工程替换部分或全部建筑物的部分基础，和原有基础结构共同荷载，从而达到良好的沉降控制效果。
在地铁施工中应用基础托换技术能够对重要建筑结构进行保护，基础托换结构受力稳定，能够有效解决隧道或基坑沉降问题，将沉降程度控制在几毫米之内，更加安全稳妥。
因此针对基础托换技术的研究，更有利于提高地铁工程整体安全稳定性。
一、基础托换技术分析（一）主动托换技术主动托换技术是在建筑物结构托换负荷相对大，对于变形控制较为严格的情况下，主动调节变形，从而满足变形要求。
在切除托换桩前对托换结构和新桩施加负荷，受到顶力作用托换柱随梁上升，从而克服托换梁刚度的不足引发建筑结构沉降的问题。
借助于预加载对托换结构和新桩变形抵消，让托换桩和结构变形得到有效控制。
主动托换可主动控制变形，更容易控制建筑结构的变量，控制建筑上部荷载，充分保障施工环境的稳定性和安全性。
在置换托换体系时，需要严格控制荷载传导体系，保证建筑结构形成长期稳定体系，能够有效控制变形。
根据托换桩性质和托换梁技术，正确控制托换体系是前提条件，使用主动托换技术让建筑结构荷载转入托换梁内，抵消变形应力。
基础托换
精心整理基础托换托换技术（Underpinning）是一种建筑技术难度较大，费用较高、工期较长和增人性特殊施工方法。
根据托换的目的不同，可分为补救性托换、预防性脱货和补救性托换三种不同的形式。
补救性托换技术常用于解决既有建筑地基基础承载力不足或针对原结构基础沉降变形的主动性，使工程可对变形进行事前控制。
主动托换施工步骤被动托换是当托换建筑物荷载较小、变形控制要求不严格时采用的托换方式，采用这一方式进行施工时，在托换完成时即可进行截桩，被托换桩所承受的上部荷载通过托换梁传递到新桩上，从而完成托换工使被托换的桩在千斤顶力的作用下，和托换大梁一起上抬，此过程成为预顶升过程，这一过程能够最大限度的避免托梁刚度不足造成的既有建筑结构发生过大的沉降；通过预顶升过程可以加速托换新桩的下沉，消除新桩的部分沉降和托换结构的变形，从而使托换桩和结构的变形处于控制允许的范围内。
主动托换对变形控制的主动性，使工程可对变形进行事前控制。
导致建筑物开裂倾斜的重要原因。
这时，一般采用基础扩大的托换。
通常采用加混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
图基础扩大托换的施工工序一般为：1)开挖，根据要求1.5~2.0m长度分段错开时间开挖；2)凿毛墙基；3)配置混凝土；4)灌注混凝土或钢筋混凝土；5)基础扩大部分和原基础、墙身链接；6)质量检测。
7)图从基础的中预留或者开凿的压桩孔内逐段压入土中，再将桩与基础连接在一起，卸除反力架千斤顶，该桩便能承受荷载，从而减少基础下地基所受的部分压力，阻止建筑物的不均匀沉降，从而达到提供基础承载力和控制沉降目的。
锚杆静压桩的优点1、保证工程质量锚杆静压桩的传荷和受力性能非常明确，在施工中可直接测得实际压桩力和桩的入土深度，便于对施工质量的监测。
2、施工条件要求低3、对既有倾斜建筑物可实现可控纠倾锚杆静压桩压桩施工设备轻便、简单、移动灵活，操作方便，可以在狭小的空4、图一种小直径就地灌注钢筋混凝土的钻孔桩，其直径通常为100~250mm，有时也采用300mm的，其长度一般为6~20m，国外最大达30m。
桩基托换技术
• 2.3 承台施工： • 凿除桩顶浮浆及浮渣，开挖承台，本工程承台（包括
预顶承台和预顶空间）高度为1.9m，采用砖砌外模， 根据规范要求，桩需伸入承台内5cm。预顶承台高度 1m，在每个预顶承台上各预埋2块500*500*20钢板 （为保证钢板下部混凝土浇注密实，在每块钢板上预 留出气孔）放置千斤顶。
• 2. 桩基托换施工工艺 • 基坑开挖→施工托换桩（人工挖孔桩）及预顶承台→
在被托换桩上植筋、进行界面处理→绑扎托换梁钢筋 →浇注托换梁→预顶→浇注托换桩和托换梁之间的微 膨胀混凝土→截桩→开挖桩基托换基坑→施工主体结 构及防水→回填。 • 2.1 基坑开挖： • 新增托换梁梁底距原地面约3.5m左右，首先将基坑放 坡开挖到托换梁底，放坡比例为1：1，采用网喷支护。
• 基础托换的力学机理: • 将既有建筑物的部分或整体荷载经由托换结构传至基
础持力层。但由于地基条件的复杂性、基础型式的不 同、地基与基础相互作用以及托换原因和要求的差别 等，复杂条件下的基础托换技术实际上是一项多学科 技术高度综合、难度大、费用高、责任性强的特殊工 程技术，需要结构工程师和岩土工程师的密切协作， 还要求采取严密的监测反馈措施，实现施工过程的信 息化。
托换完成
二、桩基托换的一般步骤
• 1)施工准备。 • 2)设立临时支撑。 • 3)托换结构施工。
托换结构通常有侧向保护式和底托式两种结构型式。 这两种结构型式的组合应用亦较为常见。 当需要采取临时支撑结构时，需要进行二次托换。
•4)荷载转移:按照荷载转移方式不同可以分为主动托换和被 动托换。
• 1、主动托换。采用设置在新基础(通常为新桩)与托换结构 (如门式结构的托换大梁)之间的机械装置(如千斤顶)主动顶 升，将建筑物荷载从原基础转移到新基础上。主动托换顶升 装置的作用可以使托换过程中上部结构的变形得到控制，同 时，在新桩与托换结构固结之前，利用上部结构的荷载对新 桩进行预压，使新桩具有静压桩的特点，消除了大部分沉降， 使托换后上部结构的沉降很小。主动顶升和切除原基础可以 分级分步进行，实际上是主动与被动托换交替进行。
托换技术在房屋建筑加固改造中的应用
重要 的作 用 ，通常的施工顺序如 下 ：开挖基础 ，绑扎钢筋 ， 浇筑基础 梁及柱墩混凝土 、布设支撑 体系 ，并将墙上 的门窗 洞 口砌 实 、根据设计图纸将梁 的纵筋 及箍筋绑扎好 、绑扎柱 子钢筋 、浇筑梁柱混凝土 、拆除换梁 下部墙体 等步骤 。对于 这些施ｌ Ｔ顺序应 当严格执行 ，保证各顺序步骤 的工作质量 。 ２ ． 施工监控 。房屋建筑的加 固改造也 属于一项 系统工程 ， 为此一定要 做好施工监控工作 。在改 造工程 中包含 了许多不 可知 因素 ，尤其是在进行拆 除承重墙体 时 ，其未知 因素和风 险更强 。而进行施工监控工作则能够 在很 大程度上准确 的测 出沉降 、倾 斜以及裂缝 的相关数据 ， 一旦 发生意外情况时便 于及时发现并予 以处理 。 ３ ． 支撑布设 。通常情况下 ，在进行 房屋建筑加 固改 造时 都会拆除部分墙 体。因此 ，为 了保证施Ｔ 的安 全性和加 固的 质 量 ，除 了要验 算剩 余承重墙体 的强度 和稳定 是否能够满足 相 应需求外 ，还 要采 取有效地支撑体 系 ，将上部荷 载予以分 散 传递 ，尤其是 对于那些存在较大洞 口的部位 ，应 当给予适 当强化支撑 。 ４ ． 混凝土浇筑 。在利用托 换技术进 行房屋建筑 的加 固改 造 过程 中，一定 要保 证混凝土的质量 ， 确保混凝 土具有 良好 的和易性 ，能够便 于浇筑 ， 否则 既有 可能造成蜂窝麻 面现象 。 水 泥应 当尽量采 用早 期强度发展较快 的普通硅 酸盐 水泥 ，便
【 关键 词 】 托换技 术 ；房屋建巩 ｋ ｘ － ；加 固；改造
引 言 ．
大 多数 情况下 ，在建筑施工 过程 中，建筑物 以及相关 的 构筑 物都会受到不 同程度 的不可抗力 影响 ，使其地基承载力 变 弱或者 由于建筑物偏 心距 加大而荷载偏心 ，最终 造成建筑 物 以及相关构筑物产生倾斜 和开裂等现象 。不仅影 响到建 筑 物 的安全使用 ，也存很 大程 度上破坏 了建筑物 的美 观性 。针 对 于这些问题急需得到相应 的处 理和解决 。托换技术 主要是 对 于发生倾斜 、开裂等 问题 而采 取的地基基础处理 、加 固和 改 造不 强等 技术 手段 的总称。 托换的主要类型 从 托换 技术的发展历程来看 ，虽然起源于古代 ，但是直 到 上个 世纪的三十年代才真 正意义上得 以应用 。从我 国当前 的发展情况来看 ，托换技术 对于我国来说仍然属于一种新 兴 技 术 ，在很多方 面仍然 没有 发展 到成熟 阶段 ，在实 际应 用过 程 中也存在一定 的缺 陷和不 足。通常情况下 ，基本 的托换 方 式 主要 分为基础加宽托换 、坑式 托换 、桩式托换 、 灌浆 托换 以及 纠偏托换等几种 。对 于托换 方式 的选择则应 当根据具体 的工程 情况来进行 ，选择适合其施 工环境 的托换方式 。虽然 这些托 换方式在： ［ 艺手法 以及原 理上存在一定差异 ，但是其 主要作 用都是为 了解决房屋 建筑存 在的问题 ，达到对房屋加 固修补 的 目的。 二． 关于托换技术在房屋建筑加 固改造 中的实际应用 （ 一 ）在施 过 程中应当着重 掌握 的关键技 术 对 于托换技术在房屋建筑改 造中 的应用 ，应 当掌握好相 应 的关 键技术 ，保 障托换技 术的加固作用得 以发挥 ，尤其 注
基础托换结合结构托换技术的运用
基础托换结合结构托换技术的运用摘要：地铁隧道下穿房屋基础时，较常用的托换技术是基础托换和地基加固，很少对上部结构进行处理。
实际上，若同时考虑采用结构托换技术，即对原有建筑的承重结构采用改变受力体系的方法进行改造，再结合基础托换和地基加固，往往能更好地解决诸如场地限制、管线限制、减小基坑开挖规模等问题，并能更有效地实现托换目的。
关键词：地铁、基础托换、结构托换前言:跟随中央拉动经济的大步伐，全国掀起了新一轮轨道交通建设热潮，同时，随着城市公共交通压力的增大，在城市中心区修建地铁来改善交通，亦成为首选出路。
然而，城市中心区内房屋建筑、高架桥梁等建筑物密集，地铁区间隧道在空间位置上必然会与这些建筑物形成矛盾。
对此，主要有三种解决方案，即拆除建筑物让通道给轨道、线路选线时避开建筑物、对建筑物进行加固托换使轨道穿越。
要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，同时，由于各种原因，建筑物不可以拆除，此时，必须根据隧道和建筑物的具体情况，采用必要的、有效的加固或托换技术，确保隧道顺利掘进和建筑物的安全。
轨道交通下穿建筑物时，较常用的托换技术是基础托换和地基加固。
该技术主要是对地下隧道穿过需切断的楼房桩基，先在其承台附近采用梁式转换层将此部份桩基承受的上部荷载传递到隧道外侧的新建桩基础上，由托换梁+新加桩组成的托换结构体系代替。
同时为了确保被托换楼房在断桩和隧道通过后不产生开裂、倾斜等破坏，采取托换梁预应力张拉、千斤顶预顶、桩底注浆等技术。
托换途径除处理地基和加固基础外，尚可考虑减少荷载、改变荷载分布和传递以及加强上部结构和基础刚度等措施，以改变和调整基底压力分布，减小建筑物差异沉降，即采用结构托换技术，对原有建筑的承重结构采用改变受力体系的方法进行改造，再结合基础托换和地基加固，实现托换的目的。
本文就基础托换结合结构托换技术在某工程中的具体应用进行介绍，以期在类似建设工程中推广应用。
1工程概况深圳地铁5号线某地下段，设计为矿山法暗挖隧道，隧道经过南城百货段设计为重叠隧道，长约78m，隧道沿东晓路呈东西走向，从南城百货商厦地下室东侧2根柱旁、7根柱正下方穿过（图1-1）。
基础托换技术
基础托换技术一托换技术分类:1、托换技术分类：换原理可分为：补救性托换、预防性托换、维持性托换；按托换性质可分为：既有建筑加层或纠偏、建筑物整体迁移、邻近深基坑开挖或地下铁道穿越；按托换的时间可分为：临时性托换和永久性托换。
⑴补救性托换：指原有建筑物地基的承载力和变形不符合要求，需扩大基础底面积或增大基础埋深，或更换受损坏的基础，或需对地基进行处理的托换工程。
⑵预防性托换：指由于受邻近建筑深基础开挖或在原有建筑物基础下修筑地下建筑物，或解决由于邻近需要建筑新工程，危及到原有建筑物的安全使用，所采取的预防性设施（如将原有建筑物的基础加深和扩大等），这种托换是国内外最为常见的类型。
⑶维持性托换：指在新建的建筑物基础上预先设置好可装设顶升的措施（预留安装千斤顶位置），或预留净空，以适应地基变形的需要。
⑷侧向托换：指在基础的近旁修筑平行于既有建筑物较深的墩、墙（如地下连续墙、连续灌注桩、板桩墙或树根桩）以阻止基础边缘塑性区开展，切断连续滑动面，防止地基发生整体剪切破坏的一种托换型式。
对于处理有倾斜危险的房屋或建筑群，在建筑物周围地基采用石灰桩、砂桩、振冲桩、高压喷射注浆或深层搅拌桩加固以及因邻近需要建造新建工程而危及到既有建筑物的安全，而需要在既有建筑物的一侧设置大量的、复杂的临时性深基坑支护工程，亦属于侧向托换的范畴。
2 按时间可分为：临时性托换和永久性托换。
3 按使用的方法可分为：基础扩大托换，坑式托换，桩式托换（静压桩、锚杆静压桩、预试桩、打入桩、灌注桩、灰土桩、树根桩），灌注托换（水泥灌浆、高压喷射灌浆），支撑式托换以及特殊托换等。
二托换方法：1 灌浆托换：灌浆托换是用压力灌浆方法将胶结剂或化学溶液注入到地基中与土粒胶结，在地基中形成一个强度较高的均匀加固体，从而在深基坑开挖时或地基承载力不足、变形太大的部位保持建筑物稳定。
钻孔或注浆管的布置以及加压注浆方式要先进行设计，使得所形成的加固体具有一定的形状和支挡厚度。
桩基托换安全技术
桩基托换安全技术桩基托换是指在建筑施工过程中，根据需要更换或加固已经浇筑好的桩基的一种施工技术。
由于建筑设计变更、施工质量问题或者地质条件不符合要求等因素，需要对已施工的桩基进行更换或加固。
桩基托换安全技术是保证桩基更换或加固过程中施工人员安全的重要手段。
本文将从材料选用、施工方案设计以及现场安全管理等方面对桩基托换技术的安全进行详细阐述。
一、材料选用1. 施工材料：桩头部托座、托板、托板固定杆等。
桩头部托座应选用承载能力高、稳定性好的材料，如优质钢材。
托板应选用坚固耐用的钢板，具有一定的承载能力和稳定性。
托板固定杆应选用强度高、耐腐蚀的钢材，保证固定的稳定性。
2. 安全防护材料：头盔、安全带、防护鞋等。
施工人员必须佩戴合格的头盔，以防止坠落物品的伤害。
施工人员在高处作业时应佩戴安全带，确保人员的安全。
施工人员应穿戴符合要求的防护鞋，以保护脚部免受外力的伤害。
二、施工方案设计1. 规范选择：根据工程实际情况和要求，选择合适的施工方案。
详细了解施工现场的地质情况，严格按照设计要求选择桩基托换的方案。
根据托换桩基的具体情况，确定是否需要进行加固措施，并制定相应的施工方案。
2. 详细计划：对施工过程进行详细计划，确保施工的安全进行。
确保施工人员充分理解施工方案，并进行相应的培训和演练。
制定详细的施工任务和时间计划，合理安排施工人员的工作。
三、现场安全管理1. 施工现场准备：在施工现场进行足够的准备工作，确保施工的安全进行。
对施工现场进行清理，清除障碍物，确保施工人员的安全。
设置明显的安全警示标志，提醒周围人员注意施工安全。
2. 工人安全培训：对施工人员进行安全培训，提高施工人员的安全意识。
对施工人员进行相关安全知识的培训，使其了解施工过程中的危险因素。
确保施工人员具备相应的操作技能，能够熟练操作所需要的设备和工具。
3. 安全设施设置：在施工现场设置必要的安全设施，保障施工人员的安全。
设置安全防护网或者安全护栏，避免施工人员坠落造成伤害。
托换技术在砖混结构加固改造中的应用研究
托换技术在砖混结构加固改造中的应用研究摘要：随着现代城市化发展步伐的加快及城市地下及空中发展速度的提高，大型规模及深埋构筑物越来越多，由于加层、建筑物改造等方面原因引起的建筑物倾斜、开裂等现象越来越常见，这些问题的出现一定程度上需要实施相应的加固改造设计，在进行砖混结构的加固改造设计过程中实施相应的托换技术显得尤为重要。
为了分析托换技术在砖混结构加固改造过程中的应用措施，笔者针对托换技术的设计及托换类型进行了相应的分析及探究。
关键词：托换技术；砖混结构；加固改造；应用托换技术主要是指为了提高已有建筑物地基的承载力或纠正基础由于严重不均匀沉降导致的建筑物倾斜、开裂等现象采取的地基基础处理、改造处理、加固处理及补强技术等的技术手段。
由于勘察、设计及施工或使用不当等原因导致的建筑物开裂、倾斜及损坏现象需要进行相应的地基基础加固，由于改变原建筑使用要求及使用功能需要进行地基基础托换加固处理。
由于建筑物周围环境的变化需要进行地基基础加固操作，由于地下工程施工、邻近工程施工对已有建筑可能产生的影响等均需要进行地基基础的加固操作。
本研究首先针对托换技术的技术及托换类型进行了详细的分析之后，提出了相应的托换技术在砖混结构加固改造过程中的应用措施，具体如下。
1.托换技术的设计及托换类型分析托换技术主要分为墙侧夹芯梁托换及墙下单梁托换的两种方式，首先墙侧夹芯梁托换技术实施能在不损伤原承重墙体的情况下对托换体系进行浇筑，等待混凝土框架达到相应的设计强度后将承重墙体拆除，最大程度上减少上部变形的现象出现，但由于施工难度较大，需要在顶板开洞后向下浇筑混凝土，且振捣密实的难度较大，原结构与新增的侧面夹芯梁不容易形成整体协同效应，需要附加相应的措施提高新旧结构的连接，且这种方式需要作出较大的调整，工程量较大。
墙下单梁托换过程中具有外形美观、形式简单、传力体系简洁合理等优点，墙下单梁与之相对应的竖向承重体系及基础的处理较为简便，很大程度上减少了工作量，缺点就是在施工过程中需要先将墙体拆除后用混凝土浇筑，对于原结构来说造成了一定的损害，因此在施工过程中应特别注意结构的强度、刚度及稳定性等问题，在施工过程中应注意相应的结构受力及变形情况。
托换技术
9.3 桩式托换
施工步骤： ⑴在柱基和墙基下要求仔细开挖和支护导坑的坑壁 ⑵据设计荷载，使用30－45cm直径的开口钢管，1.2m 长每段管间连接处设特制的套筒接头 ⑶桩身填入土中，每隔一定时间，取土（顶进，清孔、 接长） 端承桩 ⑷达到设计深度，并清孔到管底时，便可在管中直接灌 注砼 ⑸预式工作是在砼结硬后才可进行，两千斤顶平排于钢 管顶与基础底之间 空位以便将来安放楔紧的工字钢柱
第9章 托换技术（underpinning）
• 9.1 概述 • 9.2 坑式托换 • 9.3 桩式托换
9.1 概述
9.1.1 托换技术的定义及类型
托换技术 ( 或称基础托换 ):是指解决原有建筑物地基需 要处理、基础需要加固或改建、基础下需要修建地下工程 以及邻近建造新工程而影响到原有建筑物安全等问题的技 术总称。 按原理分： ①补救性托换 （已有基础加深扩大，原有基础不符合要求） ②预防性托换 （已有基础加深扩大，临近修建较深的新建筑 物基础） ③侧向性托换 （平行于已有建筑物基础旁修筑板桩墙、树根 桩、地下连续墙） ④维持性托换 （基础下预先设置好顶升措施）
⑵技术关键：
①在托换支承构件设置前，局部基础下短时间内没有支承可认为 是容许的 ②砼墩可以是间断的，也可是连续的，（满足：结构物荷载与地 基土的承载力） ③基础墙为承重墙的砖石砌体或钢筋砼基础梁时，间断的墩可以 满足要求；如基础的结构构造的抗弯强度不能满足时，在坑间 设置过梁，凹槽作为梁的支座，并在原来的基础底面下进行干 填 ④对柱基用坑式托换，分坑逐坑托换，如不加支撑一次托换<基 础支承面积的20％；柱中心处荷载最集中，从角端开始托换， 框架结构中，绝不能在相邻柱基上同时进行托换工作。 一旦开始托换工作，就要不间断地进行到施工结束为止 ⑤砼墩式基础，在基础施工过程中，必须进行横支撑或对角支撑 ⑥砼墩式基础施工时，预留安全千斤顶的凹槽
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图19-8 树根桩托换工程
适用范围 (Applicable conditions)
易于开挖，无地下水或降低地下水较方便，托换深度 较小，最好为条基
6.3 墩式/坑式托换
优缺点 (Merit and demerit)
优点：费用低，施工简便 缺点：工期较长
施工步骤 (Construction procedure)
开挖竖坑：深于原基底1.5 m左右，宽0.8 m左右 扩挖基底：开挖到要求的持力层 浇注混凝土 分段施工
图19-1
图19-2
图19-3
改变基础型式 (Modify footing type)
柔性基础改为刚性基础 (图19-4) 钢筋混凝土单杯形基础扩大为双柱形基础 单独基础改为条形基础 条形基础改为十字交叉、片筏或箱形基础 (图19-4)
图19-4
underpinning
为新修建建筑物而将邻近旧建筑物的基础加深
维持性托换 (Maintaining underpinning)
在新建工程的基础下，预先设置顶升的措施，以适应今
后地基沉降进行调整的需要
补救性托换技术
6.2 Footing widening underpinning
旧房基础产生裂缝或基底面积需加大时 采用混凝土或钢筋混凝土套
第六讲 托换技术
托换技术的原理 基础加宽托换
墩式托换/坑式托换
桩式托换
6.1 托换技术的原理托换技术
6.1 Principle of underpinning
补救性托换 (Remedial underpinning)
已有建筑物基础不符合要求，需加深或加宽的托换
预防性托换 (Preventing underpinning)
图19-6
6.4 桩式托换(Piling)
梁式静压桩托换 Beam silent piling underpinning 锚杆静压桩托换
Anchor silent piling underpinning
图19-16 梁式静压桩
1－桩 2－方孔 3－锚杆 4－反力架 5－千斤顶 6－滑轮
图19-13 锚杆静压桩托换
灌注桩托换 Cast-in-place piling underpinning
有沉桩设备所需的净空条件 类型：螺旋钻孔、潜水钻孔、人工挖孔灌注桩 需在桩顶现浇托梁
树根桩托换 (Root pile)
适用范围：旧房修复和加层、古建筑整修、地铁穿 越、桥梁工程等各类地基的处理与基础加固
基础与树根桩的连接
加宽形式 (widening types) 单面和双面 (图19-1～19-3) 加宽尺寸
采用混凝土套，每边可加宽200～300 mm 采用钢筋混凝土套，每边可加宽300 mm以上
6.2 基础加宽托换
注意事项
新老混凝土连接：凿毛并插入若干钢筋；涂混凝土界面剂 铺设垫层：与原有基础一致 分批、分段、间隔施工：条形基础按1.5～2.0 m长分段