CN111560976A - 一种两次体系转换桩基托换结构及托换施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明型涉及市政工程、地铁工程、房屋建筑工程领域，涉及一种两次体系转换桩基托换结构及托换施工方法，两次体系转换桩基托换结构中第一次体系转换结构包括预应力混凝土临时托换梁，所述预应力混凝土临时托换梁的两端底部设有垫石，垫石下设有系梁，所述临时托换桩之间连接有钢抱箍钢管支撑，用于增加临时结构稳定性。所述预应力混凝土临时托换梁包裹既有桥墩。在预应力混凝土临时托换梁的两端底部与系梁之间放置顶升千斤顶，所述下穿隧道顶板与永久托换梁连接，在永久托换梁施工完成后，进行后浇筑连接段施工，最后拆除临时托换结构，完成最终托换施工。本发明型解决新建结构的正常施工，而且满足现状结构的正常运行，避免桩基托换带来的沉降。

Description

一种两次体系转换桩基托换结构及托换施工方法

技术领域

本发明型涉及市政工程、地铁工程、房屋建筑工程领域，具体涉及一种两次体系转换桩基托换结构及托换施工方法。

背景技术

随着我国基础建设的飞速发展，城市地铁、城市下穿隧道建设大规模展开，地下工程施工常遇到不同的障碍物影响新修建筑物，目前施工一般都采用一次性桩基托换技术将影响建筑物托换到托换结构上，因为桩基托换技术具有技术复杂、工艺要求严格、环境保护问题突出等特点，一般的托换都为一次体系转换，一次托换到托换结构上。虽然公布了CN209194570 U、CN 110409487 A几种托换结构，但是它们共同点均是一次托换体系的转换，不存在临时转换结构和永久转换结构。而且不存在被托换结构与托换结构连接施工。

以郑州市107辅道快速化工程下穿隧道为实例说明。下穿隧道在商鼎路匝道桥位置需要对商鼎路匝道H9桥墩进行托换施工，将原桥墩托换到新建下穿隧道顶板上，但在托换到新建隧道之前还需将原桥墩托换到临时托换结构上，待下穿隧道主体施工完成后再托换到隧道顶板上。而且，在完成下穿隧道主体结构完成后，需要之前切断的桥墩进行重新浇筑，此连接段桥墩为1.5m*1.5m方形桥墩，四角为半径100mm圆弧。连接段浇筑高度为1.25m。临时托换梁底与永久托换梁之间净空1.3m，竖向钢筋为双排Φ28钢筋，间距100mm。连接段混凝土的施工要保证混凝土质量，必须从配合比设计、砼原材料选择、砼搅拌、混凝土泵压及灌注等各个环节严格控制，任何一环节出现问题都可能引起连接段混凝土的质量缺陷。造成以后桥梁永久结构性问题。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种两次体系转换桩基托换结构及托换施工方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：为了实现上述目的，本发明型的技术方案如下：

一种两次体系转换桩基托换结构，所述两次体系转换桩基托换结构中第一次体系转换结构包括预应力混凝土临时托换梁，所述预应力混凝土临时托换梁的两端底部设有垫石，垫石下设有系梁，系梁用于连接临时托换桩，垫石、系梁、临时托换桩用于支撑预应力混凝土临时托换梁。所述临时托换桩之间连接有钢抱箍钢管支撑，用于增加临时结构稳定性。所述预应力混凝土临时托换梁包裹既有桥墩。在预应力混凝土临时托换梁的两端底部与系梁之间放置顶升千斤顶。

所述两次体系转换桩基托换结构中第二次体系转换结构包括新建下穿隧道底板、下穿隧道顶板，所述新建下穿隧道底板、下穿隧道顶板侧墙及隧道下组成了整体下穿隧道。所述下穿隧道顶板与永久托换梁连接，在永久托换梁施工完成后，进行后浇筑连接段施工，最后拆除临时托换结构，完成最终托换施工。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明型解决新建结构的正常施工，而且满足现状结构的正常运行，避免桩基托换带来的沉降。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明中临时托换梁俯视结构示意图。

图3为本发明中桥墩结合部位凿毛结构示意图。

图4为本发明中桥墩结合部位植筋结构示意图。

图5为本发明中千斤顶安装结构示意图。

图6为本发明中临时托换梁与垫石结构示意图。

图7为本发明中千斤顶的拆除结构示意图。

图8为本发明中千斤顶的挪移结构示意图。

图9为本发明中连接段浇筑结构示意图。

图10为本发明中连接段拆模效果结构示意图。

图中标注为：1-既有桥墩、2-临时托换梁、3-垫石、4-系梁、5-临时托换桩、6-钢抱箍钢管支撑、7-下穿隧道底板、8-下穿隧道顶板、9-永久托换梁、10-后浇筑连接段、11-顶升千斤顶、12-抗压桩。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

请参阅图1-2所示的一种两次体系转换桩基托换结构，包括第一次体系转换托换结构和第二次体系转换托换结构，第一次体系转换托换结构包括预应力混凝土临时托换梁2，所述预应力混凝土临时托换梁2的两端底部设有垫石3，垫石3下设有系梁4，系梁4用于连接临时托换桩5，垫石3、系梁4、临时托换桩5用于支撑预应力混凝土临时托换梁2，预应力混凝土临时托换梁2的两端底部与垫石3之间设有预埋钢板，用于分离临时托换梁2与垫石3，所述临时托换桩5之间连接有钢抱箍钢管支撑6，用于增加临时结构稳定性，所述预应力混凝土临时托换梁2包裹既有桥墩1，在预应力混凝土临时托换梁2的两端底部与系梁4之间放置顶升千斤顶11；

第二次体系转换托换结构包括新建下穿隧道底板7、下穿隧道顶板8，所述新建下穿隧道底板7、下穿隧道顶板8及侧墙组成了整体下穿隧道，所述下穿隧道顶板8与永久托换梁9连接，永久托换梁9长度与下穿隧道宽度相同，下穿隧道底板7、下穿隧道顶板8、永久托换梁9以及抗压桩12组成了永久托换结构，在永久托换梁9施工完成后，进行后浇筑连接段10施工，最后拆除临时托换结构，完成最终托换施工。

在预应力混凝土临时托换梁2的两端底部与系梁4之间放置顶升千斤顶11，所述的顶升千斤顶11为自锁式液压千斤顶，顶升千斤顶11数量为八个。

所述预应力混凝土临时托换梁2为预应力梁。

所述抗压桩12为42根直径1.2m，长50m钻孔灌注桩。

一种两次体系转换桩基托换结构进行桩基托换的施工方法，施工流程如下：基坑开挖→施工临时托换桩5、系梁4及垫石3→在既有桥墩1上植筋、进行界面处理→绑扎托换梁钢筋→浇注托换梁→托换梁钢束第一批张拉→千斤顶安装并对临时托换桩5反压→切割原承台与临时托换梁之间桥墩→千斤顶控制张拉第二批钢束→托换梁底钢板楔紧并卸载千斤顶第一次体系转换完成→凿除原承台混凝土及灌注桩→施工主体及永久托换梁9→在永久托换梁上加载千斤顶→静压永久托换梁→施工永久托换梁9与临时托换梁5之间后浇筑连接段10→千斤顶回油卸载第二次体系转换完成→拆除托换梁及临时桩基等→回填。

具体施工步骤如下：

步骤1、施工准备：测量墩顶标高作为后续顶升基准标高，并对桥梁做结构性检测；

步骤2、施工临时结构：安装临时托换桩5、桩顶系梁4、垫石3，临时托换桩5为4根1500mm钻孔灌注桩，桩顶系梁4为5650*1500*1500mm，垫石3为1000*1000*400mm；

步骤3、临时托换梁施工：

3.1、既有桥墩1抱箍范围凿毛，植筋，浇筑临时托换梁2；

3.2、待临时托换梁2混凝土强度达到设计强度的95％，并不小于10天，张拉临时托换梁2第一批预应力钢束；

步骤4、第一次体系转换：

4.1、千斤顶11及顶升系统的进场安装及调试；PLC同步顶升液压系统为定制生产的PLC多点同步顶升液压系统含自动保压装置，特点为：双作用，8点同步，千斤顶11作用，同步精度≤±1mm，千斤顶为自锁式液压千斤顶；

4.2、预顶，监控测量同步开始，按设计提供的1100t进行分级加载顶升，待临时托换桩5基沉降稳定后锁定千斤顶，三天累计不超过1mm，顶升过程中应确保既有桥墩墩顶标高不发生变化、临时托换梁不发生变形，否则应降低控制应力，然后沿承台顶面整体切割桥墩，张拉第二批预应力钢束，再次逐步顶升桥墩至基准标高；

4.3、采用钢板将临时托换梁底与系梁顶垫石锲紧，千斤顶锁死机械锁，逐步回油卸载，完成第一次体系转换；

4.4、凿除承台及指定范围内桥墩混凝土，凿除过程中需保护桥墩的竖向主筋；

步骤5、第二次体系转换：

5.1、基坑开挖，施工下部隧道结构与永久转换梁9；

5.2、在既有桥墩周边，永久转换梁9顶，放置4个千斤顶，分级加载顶升桥墩，对永久托换梁静压，千斤顶总反力为1100t，同时需监控墩顶四个角点，确保墩顶水平，锁定千斤顶，静压不少于10天，三天累计沉降不大于1mm；

5.3、在系梁顶面千斤顶，逐步将墩顶标高顶升至基准标高以上3mm，准备桥墩与永久转换梁的后浇筑连接段10；

5.4、采用泵送混凝土顶升压注法进行后浇筑连接段10的施工，混凝土采用C50低收缩、自密实混凝土，待混凝土强度及弹性模量达到设计要求的100％，且不小于14天，千斤顶逐渐回油，完成第二次体系转换；

5.5、拆除临时托换梁、系梁及临时桩基。完成整个体系转换。

主要技术参数及施工思路

桩基托换工程位于商鼎路-莲湖路南侧段(K12+560-K12+618)，规划莆田西路上。主线基坑深度11.6-14.6m，采用桩撑支护。

既有商鼎路高架跨莆田西路桥为(36+44.5+36)m三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥(原设计图纸中H7-H10联)，桥宽9.0m，冲突桥墩为该联桥东侧中墩(非制动墩)。

本工程共涉及商鼎路高架桥1个墩台的桩基托换，存在两次托换受力体系转换,多次同步顶升施工。设计思路主要为：临时托换体系施工--第一次受力体系转换--隧道结构施做(含永久托换梁施做)--第二次受力体系转换--临时托换体系拆除。临时托换梁与永久托换梁成90°夹角，临时托换体系主要由托换桩基、托换桩系梁、托换梁三部分组成。永久托换体系利用隧道顶板加强成为永久托换梁，隧道侧墙、中墙、底板替代临时托换桩基共同形成永久托换梁承载体系。

主要施工技术方法:

临时托换桩施工

临时托换桩设计为双排共计4根φ1500mm钻孔灌注桩，桩长63m，桩顶设置5.65*1.5*1.5m系梁，系梁同时兼做临时支座及顶升的工作平台。系梁顶部设置1.0*1.0*0.4m垫石。

桥墩与临时托换梁连接部位施工

如图3-4所示，1)在桥墩上进行放样划线，定出界面处理位置。

2)将托换梁范围内桥墩混凝土表面间隔200mm凿一道＞6mm(深)×200mm(宽)的凹槽，形成齿槽，凹糟部分应露出原桥墩钢筋；

3)凿槽后使用钢丝刷清刷开凿部位混凝土碎屑，用高压空气将表面清吹干净，再用丙酮将表面清洗干净。并清理原构件存在的缺陷至密实部位，以加强新、旧混凝土表面的结合。

4)根据图纸要求，划线定位，在桥墩上放样，标出每孔植筋位置，间距300mm按照梅花形交错进行植筋施工。

临时托换梁施工：

临时托换梁采用预应力混凝土结构，中心跨径11m，全长12.9m，中心位置宽4.0m，梁端扩大至5.65m，梁高3.0m。临时托换梁采用满堂脚手架，双面覆膜竹胶板浇筑，待混凝土强度达到100％后，按设计要求进行分批次张拉，分次顶升。

临时托换梁的顶升(第一次顶升)

顶升施工工艺流程

如图5、6所示，本次顶升施工应达到两个目的：

1)提前消除临时托换桩基的自身沉降变形；

2)完成第一次受力体系转换，即从原桥墩受力体系转换为临时托换桩基受力体系。在托换梁强度达到设计要求后方可开始顶升工作，具体施工流程如下：

(1)在系梁顶部安放千斤顶，每个垫石侧安放2个600T千斤顶，共计安放8个(4个备用)。

(2)安装PLC多点同步顶升系统、液压控制系统、油管等其他顶升设备及监测设备，并调试好。

(3)预顶，监控测量同步开始。按设计提供的总荷载(1550T)进行分级加载顶升，加载至总荷载的80％时停止加载，沉降稳定后锁定千斤顶。顶升过程中应确保桥墩墩顶标高不发生变化、临时托换梁不发生变形、移位、开裂，否则应降低控制应力。

(4)截桩，将原桥墩沿承台顶面整体切割，监控测量同步进行。

(5)张拉第二批预应力钢束，完后对第一批、第二批预应力钢束进行注浆。

(6)再次分级加载顶升桥墩至基准标高(考虑施工周期长，后续桩基缓慢沉降，实际顶升标高为基准标高+2mm)，监控测量同步进行。

(7)锁定千斤顶，采用钢板将托换梁与垫石之间楔紧。

(8)千斤顶逐步回油卸载，完成第一次受力体系转换。

截桩

在上述第3步完成后，采用静力切割机沿承台顶面整体切割桥墩。在切割同时沿切割缝加塞3-4mm厚度的钢板，以防桥墩突然下沉而导致连续箱梁开裂。

第二批预应力钢束张拉

截桩后张拉第二批预应力钢束，张拉完后，统一进行管道注浆。注浆采用真空压浆工艺，管道内水泥浆强度不低于40Mpa，并添加专用真空压浆剂及阻锈剂。

第二次顶升

1)再次分级加载顶升桥墩至基准标高(考虑施工周期长，后续桩基缓慢沉降，实际顶升标高为基准标高+2mm)，监控测量同步进行。

2)锁定千斤顶，采用钢板将托换梁与垫石之间楔紧，并焊接。

3)千斤顶逐步回油卸载，完成第一次受力体系转换。

顶升注意事项

(1)在托换梁强度达到设计要求后开始顶升。

(2)同步顶升之前，先检查一下位移传感器读数是否准确，安排现场人员拉出位移传感器拉线，显示屏上读数是否与现场拉线拉出的位移读数一样。

(3)预顶采取分级加载原则，每级荷载增量为千斤顶加载上限值的10％，不可一次加载到最大值。

(4)每级加载需保持30min，等结构稳定后方可加次级荷载,被托换梁的上抬量不能大于1mm。

(5)在加载过程中同时应严格监测托换梁裂缝的产生及发展，最大裂缝宽度大于0.2mm时，停止加载。

(6)预顶时，必须严格控制千斤顶的顶升力和托换梁两端的位移，使得各千斤顶顶升力达到控制值而梁端位移未达到位移范围值以内。

(7)预顶过程中应以桩基基本无沉降为控制标准。

(8)通过严密的监控系统，分析反馈来的信息，根据信息控制油泵的工作系统，来达到托换梁两端的顶压平衡，消除或减少托换梁在顶升过程中所产生的纵向位移。

(9)确定每个千斤顶允许顶升压力，对压力根据施压过程进行分级，在每级顶升操作中严格控制油泵的工作流量和压力。

(10)在每级顶升过程中，通过对上一级出现差值，在下一级进行调整，让每一级顶升都控制在差值范围内，防止差值累计超过规定范围。

(11)在顶升过程，连续记录监测数据和加载记录。

(12)张拉完后第二次顶升托换梁至基准标高+2mm后停止顶升(考虑施工周期长，后续桩基缓慢沉降，实际顶升标高为基准标高+2mm)，待沉降稳定后将托换梁与垫石间缝隙用钢板楔紧。千斤顶逐步回油卸载，完成第一次体系转换。

(13)顶升过程中备用顶始终保持贴合状态以便及时更换。

(14)在隧道结构施工过程中，应由第三方始终监测桥墩墩顶标高。当桥墩墩顶标高低于基准标高-2mm时，应再次对桥墩进行顶升施工，顶升至基准标高。

永久托换梁施工：

原桥墩截断后，进行隧道主体基坑开挖，结合隧道施工图，进行该段隧部结构及永久托换梁施工。

永久托换梁的顶升(第二次顶升)

如图7、8所示，永久托换梁顶升施工为本工程重中之重，其目的是为了提前消除隧道结构的绝大部分自身沉降变形及完成第二次受力体系转换，具有顶升次数多、施工时间长等特点。根据设计文件和本工程特点，永久托换梁顶升分两次顶升，施工流程如下：

第一次顶升施工(隧道结构反压)-----第二次顶升施工(桥墩上升)----桥墩连接段施工-----顶升系统拆除。

第一次顶升

在永久托换梁达到设计要求的100％强度，并且养护时间不少于10天后，准备第一次顶升，对隧道结构自身沉降进行第一次反压。

(1)工艺流程

1)在永久托换梁顶部桥墩周边按设计文件指定位置安放千斤顶，摆放位置应位于托换梁前后左右四个方向，摆放均衡，与桥墩中心等距且不影响后续连接段施工。每个位置安放1个600T千斤顶，共计安放4个。

2)根据设计提供总反力(1100T)分级加载顶升桥墩，每级加载持续时间30分钟。监控测量同步进行。

3)加载至设定值后锁定千斤顶，静压。当单日永久托换梁累计沉降不大于1mm后开始进行桥墩顶升施工。

(2)顶升注意事项

永久托换梁第一次顶升注意事项参照临时托换梁顶升注意事项，这里不再累述，不同之处锁定千斤顶，静压，静压过程中应保持总压力(1100T)不变。当单日累计沉降小于1mm后停止静压。进行第二步桥墩顶升施工。

第二次顶升

本次顶升目的是将桥墩顶升至基准标高3mm上，施工过程与临时托换梁顶升施工基本一致，完成顶升后锁紧千斤顶进行24小时不间断监测。

(1)顶升施工工艺流程

1)在系梁顶部安放千斤顶，每个垫石侧安放2个600T千斤顶，共计安放4个。

2)千斤顶均上升至托换梁底，保持贴合状态。监控测量同步开始。

3)分级加载顶升桥墩至基准标高以上3mm，监控测量同步进行。

4)待沉降稳定后锁紧千斤顶，加强监测，保持桥墩基准标高以上3mm不变。

(2)同步顶升系统操作步骤

顶升系统操作步骤与第一次受力体系转换过程中施工操作一致。

(3)顶升注意事项

1)在永久托换梁强度达到设计要求后开始顶升。

2)同步顶升系统顶升过程中要注意：

a、在加载过程中同时应严格监测托换梁裂缝的产生及发展，最大裂缝宽度大于0.2mm时，停止加载。

b、在顶升过程，连续记录监测数据和加载记录。

c、顶升桥墩至基准标高3mm后停止顶升，待沉降稳定后锁紧千斤顶。

(4)桥墩顶升数据的计算

1)根据临时托换梁的顶升总反力数值及千斤顶和油压表标定数据，计算出各级加载数据，并转换成油压表数据；

2)在顶升过程中，根据各监测仪器的监测数据及时分析修正顶升数据；

3)根据设计单位确认的桥墩基准标高(原设计墩顶标高91.331m)，加3mm为本次顶升过程桥墩顶部控制标高。

4)理论计算荷载数据如下：

顶升总反力：1550T；每侧顶升力：800T；每个千斤顶顶升力：400T；单个千斤顶分级加载数值：40T(分10级加载)。

5)实际顶升力数值根据第一次顶升时数据确定，并以此数值对油压表数据进行修正。

按照第一次受力体系转换临时托换梁顶升施工过程将桥墩顶升至基准标高3mm上，沉降稳定后锁紧千斤顶进行24小时不间断监测。

桥墩连接段的浇筑

如图9、10，由于受现场施工条件的限制，连接段混凝土的施工有以下施工难点：

(1)混凝土的入仓方式。受临时托换梁的限制，混凝土不能直接从上部进入仓号内。

(2)浇筑振捣方式。混凝土在浇筑施工过程中无法从外部观测，而且振捣棒不能有效振捣，尤其是顶部的混凝土密实度不易控制。

(3)模板内排气不良，造成混凝土存在空隙。

(4)要保证混凝土质量，必须从配合比设计、砼原材料选择、砼搅拌、混凝土泵压及灌注等各个环节严格控制，任何一环节出现问题都可能引起连接段混凝土的质量缺陷。

浇筑施工方案的选择

根据现场条件以及保证浇筑质量，采用泵送混凝土顶升压注法进行连接段的浇筑施工。

(1)采用与原桥墩尺寸相同的5mm厚钢模板。

(2)采用1台HBT60地泵泵送混凝土。混凝土振捣采用8台高频附着式振捣器(HD-C50)，辐射范围1.5m，桥墩模板每一面安装2台。

浇筑混凝土的要求：

(1)高流动性：由于混凝土采用泵送和不易振捣，所以混凝土一定要有很好的流动性，即混凝土必须具备坍落度大和易性好的特点。

(2)低收缩性：连接段为后浇混凝土，而且为最终托换后的重要受力部位，所以混凝土要采用微膨胀混凝土，防止混凝土产生裂缝，提高混凝土的性能。

(3)自密实：混凝土采用自密实混凝土，保证混凝土能够均匀有效填充模板内。

(4)混凝土级配：混凝土采用一级配C50混凝土，保证混凝土强度以及能够均匀有效通过钢筋泵送至模板内部。

(5)考虑顶部混凝土无法排气以及不容易浇筑密实，在顶部预埋3排排气管和注浆管。

监测监控

本项目桥梁桩基托换是一项高风险的施工现场，工艺复杂，在施工过程中，必须密切监测桥梁结构、土体的变形，并保存原始资料，根据这些变形的发展情况及时调整施工工艺，实行信息化施工，确保原桥梁结构安全，由于桥梁桩基托换后处在隧道上方，隧道一旦发现沉降变形对上部桥梁结构将会产生影响，故在完成该段主体隧道施工后，还需对桥梁上部结构进行延续检测一段时间，确保隧道和上部桥梁安全。

监测项目及布点情况

参照相关规范及设计图纸要求，结合本工程实际情况，本工程监测项目、对象、数量、编号规则按照表一(监测项目及测点布置表)执行。

表一

参照设计图纸要求，结合本工程实际情况，本工程监测频率按照表二(监测频率)执行。

工况	频率
		初次及二次顶升期间	顶升施工日，2次/天，其他时间1次/天
顶升结束至托换梁拆除期间	1次/天

表二

监测控制值

根据实际监测数据对工程做出险情预报是一个重大的技术问题，关系着工程安全和施工进度等多方面因素，必须根据工程的具体情况，综合考虑各种实际因素，在实测数据的基础上及时作出判断。根据《107辅道快速化工程主体结构施工设计图纸》(桥墩托换部位)有关要求及设计单位对于监测控制值的回复，参照《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)、《建筑变形测量规程》(JGJ8-2016)等现行规范规定，结合类似项目经验，确定监测项目控制值如下表三(监测控制值一览表)。

表三

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种两次体系转换桩基托换结构，其特征在于：包括第一次体系转换托换结构和第二次体系转换托换结构，第一次体系转换托换结构包括预应力混凝土临时托换梁(2)，所述预应力混凝土临时托换梁(2)的两端底部设有垫石(3)，垫石(3)下设有系梁(4)，系梁(4)用于连接临时托换桩(5)，垫石(3)、系梁(4)、临时托换桩(5)用于支撑预应力混凝土临时托换梁(2)，预应力混凝土临时托换梁(2)的两端底部与垫石(3)之间设有预埋钢板，用于分离临时托换梁(2)与垫石(3)，所述临时托换桩(5)之间连接有钢抱箍钢管支撑(6)，用于增加临时结构稳定性，所述预应力混凝土临时托换梁(2)包裹既有桥墩(1)，在预应力混凝土临时托换梁(2)的两端底部与系梁(4)之间放置顶升千斤顶(11)；

第二次体系转换托换结构包括新建下穿隧道底板(7)、下穿隧道顶板(8)，所述新建下穿隧道底板(7)、下穿隧道顶板(8)及侧墙组成了整体下穿隧道，所述下穿隧道顶板(8)与永久托换梁(9)连接，永久托换梁(9)长度与下穿隧道宽度相同，下穿隧道底板(7)、下穿隧道顶板(8)、永久托换梁(9)以及抗压桩(12)组成了永久托换结构，在永久托换梁(9)施工完成后，进行后浇筑连接段(10)施工，最后拆除临时托换结构，完成最终托换施工。

2.根据权利要求1所述的两次体系转换桩基托换结构，其特征在于：在预应力混凝土临时托换梁(2)的两端底部与系梁(4)之间放置顶升千斤顶(11)，所述的顶升千斤顶(11)为自锁式液压千斤顶，顶升千斤顶(11)数量为八个。

3.根据权利要求2所述的两次体系转换桩基托换结构，其特征在于：所述预应力混凝土临时托换梁(2)为预应力梁。

4.根据权利要求1所述的两次体系转换桩基托换结构，其特征在于：所述抗压桩(12)为42根直径1.2m，长50m钻孔灌注桩。

5.一种根据权利要求1所述的两次体系转换桩基托换结构进行桩基托换的施工方法，具体施工步骤如下：

步骤1、施工准备：测量墩顶标高作为后续顶升基准标高，并对桥梁做结构性检测；

步骤2、施工临时结构：安装临时托换桩(5)、桩顶系梁(4)、垫石(3)，临时托换桩(5)为4根1500mm钻孔灌注桩，桩顶系梁(4)为5650*1500*1500mm，垫石(3)为1000*1000*400mm；

步骤3、临时托换梁施工：

3.1、既有桥墩(1)抱箍范围凿毛，植筋，浇筑临时托换梁(2)；

3.2、待临时托换梁(2)混凝土强度达到设计强度的95％，并不小于10天，张拉临时托换梁(2)第一批预应力钢束；

步骤4、第一次体系转换：

4.1、千斤顶(11)及顶升系统的进场安装及调试；PLC同步顶升液压系统为定制生产的PLC多点同步顶升液压系统，千斤顶(11)作用，同步精度≤±1mm；

4.2、预顶，监控测量同步开始，按设计提供的1100t进行分级加载顶升，待临时托换桩(5)基沉降稳定后锁定千斤顶，三天累计不超过1mm，顶升过程中应确保既有桥墩墩顶标高不发生变化、临时托换梁不发生变形，否则应降低控制应力，然后沿承台顶面整体切割桥墩，张拉第二批预应力钢束，再次逐步顶升桥墩至基准标高；

4.3、采用钢板将临时托换梁底与系梁顶垫石锲紧，千斤顶锁死机械锁，逐步回油卸载，完成第一次体系转换；

4.4、凿除承台及指定范围内桥墩混凝土，凿除过程中需保护桥墩的竖向主筋；

步骤5、第二次体系转换：

5.1、基坑开挖，施工下部隧道结构与永久转换梁(9)；

5.2、在既有桥墩周边，永久转换梁(9)顶，放置4个千斤顶，分级加载顶升桥墩，对永久托换梁静压，千斤顶总反力为1100t，同时需监控墩顶四个角点，确保墩顶水平，锁定千斤顶，静压不少于10天，三天累计沉降不大于1mm；

5.3、在系梁顶面千斤顶，逐步将墩顶标高顶升至基准标高以上3mm，准备桥墩与永久转换梁的后浇筑连接段(10)；

5.4、采用泵送混凝土顶升压注法进行后浇筑连接段(10)的施工，混凝土采用C50低收缩、自密实混凝土，待混凝土强度及弹性模量达到设计要求的100％，且不小于14天，千斤顶逐渐回油，完成第二次体系转换；

5.5、拆除临时托换梁、系梁及临时桩基，完成整个体系转换。

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