結構托換技術是指對原有影響建筑使用功能的承重結構采用改變受力體系的方法進行的功能改造，目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。

　　地基基礎托換技術是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過，為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。

　　該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基，先在其承臺附近采用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上，由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。

　　同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產生開裂、傾斜等破壞，采取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術，樁基托換可應用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術等多項專利技術。

　　在建筑施工過程中，建筑物、構筑物常常因不可抗力等原因而導致地基承載力差，或將建筑物建在土層厚度變化大的軟地基上，或因建筑物偏心距大而荷載偏心，或因地基局部被水浸陷等等因素，而導致建筑物、構筑物基礎由于嚴重的不均勻沉降而傾斜、開裂等問題。托換技術(underpinning)，是指在建筑物、構筑物由于地基承載力差或者基礎嚴重不均勻沉降等諸多原因導致傾斜、開裂，而采取的地基基礎處理、加固、改造、補強技術的總稱。

　　一.托換類型

　　托換技術的起源可以追溯到古代，但是托換技術直到20世紀30年代興建美國紐約市的地下鐵道時才得到迅速發展。托換技術在我國是一種新興技術，其包括的系統內容繁雜，體系眾多。基本托換方式有基礎加寬托換、坑式托換、樁式托換、灌漿托換、糾偏托換等等，本文就其中幾種主要托換方式加以詳細描述。

　　1.基礎加寬托換

　　基礎加寬的主要原理是通過增大基底接觸面積從而有效降低其壓力，加寬方法一般采用混凝土套或者鋼筋混凝土套，應用時應注意將加寬的部分與基礎原有部分做好無縫對接。在實際應用中，通常用鋼筋錨桿作為連接，在連接前要做好原有基礎的處理工作，對原有基礎進行鑿毛、刷洗，鋪一層高標號水泥漿層，使加寬部分與原有的混凝土能較好的成為一體。注意對錨固鋼筋的剛性基礎和柔性基礎做好計算，施工時可以針對不同的剛性和柔性做好相應的措施。加寬連接時，若有條件也可以把錨固鋼筋與原有的鋼筋基礎焊牢，增加其穩固性。加寬時應根據基底不同使用不同的方式，如承受偏心荷載的條形基礎可用單面肩寬;承受中心荷載的為雙面加寬;還有整版加寬、周邊加寬等。

　　2.坑式托換

　　坑式托換也是基礎托換方式的一種，它屬于基礎加深方法。坑式托換是直接在被托換的建筑物、構筑物基礎下方進行挖坑，然后澆筑混凝土的托換方法，也稱墩式托換，可使建筑物既能夠增大埋置深度，也能增加基礎的支承力。實際操作中，應當根據被托換建筑物的自身荷載和地下基礎承載力而開挖，充分考慮到以上因素后在局部基礎下臨時無支撐是可行的，無需添加臨時支撐。坑式托換適用于地下水位低、基礎為條形的情況，水位低可以有效防止施工時臨近水土的流失，基礎為條形便于對調整荷載。

　　3.樁式托換

　　樁式托換就是指采用不同樁型進行托換的總稱，其主要樁型包括靜壓樁、預式樁、灌注樁、樹根樁、灰土井墩、灰土樁等等。根據其應用情況簡單介紹其中幾種，不再一一贅述。

　　3.1壓入樁托換，包括頂承式靜壓樁和自承式靜壓樁。靜壓樁托換是近年從國外引進的技術之一，主要應用于房屋建筑，現已發展應用到高速公路的結構物基礎加固。其主要原理是利用原有建筑物、構筑物的自身重量作為反力將樁體逐漸壓入地基中，從而達到將樁和原來基礎緊固在一起。對建構物托換后，用混凝土對承臺進行澆筑用來承載基礎上部荷載，從而迅速防止建構物進一步發生沉降、加固地基。

　　3.2樹根樁托換，或稱微型樁，是指一種小直徑的就地灌注鋼筋混凝土樁。樹根樁托換可以應用于已有建筑的房屋、橋梁;或者地下鐵或土坡加固等，適用于砂性土、粘性土、巖石等各類型地基土。

　　4.灌漿托換

　　灌漿托換也是國外引進的技術之一，在國外的地基土加固中屬于常用方法，填充材料有化學漿材，水泥和水玻璃漿材，其中化學漿材由于其具有毒性而使用較少，無毒的水泥和水玻璃漿材普遍較受歡迎。按照加固原理可分為滲透灌漿、劈裂灌漿和壓密灌漿;按照漿材的品種可分為硅化灌漿托換、水泥灌漿托換、堿液灌漿托換和高壓噴射灌漿托換。

　　5.糾偏托換

　　我國地域遼闊，地理環境復雜，各個城市因地域不同地基條件差別較大、區域性較強。我國的土層構成也有很多種，其中主要的包括軟土、黃土(濕陷性)、膨脹土、雜填土、山區地基等等，這些土層大多都不適合施工，建構物在這類土層上的建造容易產生因不均勻的沉降而導致的傾斜和開裂，針對這種原因采取的托換方法就叫糾偏托換。糾偏托換大致分類：

　　加壓糾偏、掏土糾偏、頂升糾偏、浸水糾偏。

　　二.應用

　　托換技術的實施類型多種多樣，在建筑施工操作中，應當根據不通過的施工要求及現場情況擇優選擇最合適的托換技術，不同的托換技術也應用在不同的施工作業中，下面就其中幾種類型的托換技術在施工中的應用展開，介紹其操作、要求及優點。

　　(一)壓樁托換技術在通道基礎加固中的應用

　　本實體案例選取某高速公路通道位于城郊的山前平原緩斜地段，此段基礎土主要由沖積層構成，分為兩層：第一層為亞粘土，土質不均勻、空隙發育，含零星沙粒及鐵錳質，上部為硬塑，下部為軟塑;第二層也是亞粘土，土質相對均勻，含鐵錳質半點，局部夾有粉質。

　　1.沉降原因分析

　　根據工程實際情況和地質條件的調查，在該土層段發生沉降的原因可能為：濕陷沉降，由于施工單位在施工過程中的排水系統設計存在缺陷，導致地表水滲入基坑和未處理的黃土基中導致;地基土中灰土的填埋因為設計不當而致深度不夠，在建構物荷載作用下因承載力不強而變形，發生沉降。

　　2.原理和流程

　　靜壓樁托換技術主要是利用靜壓力把樁壓入土層，借助的是建筑物自重的壓樁反力，使樁與地基基礎能夠牢固的接合在一起，共同承載建筑物帶來的壓力，從而起到地基加固作用。靜壓樁在施工壓土時會產生擠土情況，這樣樁周圍就會產生一定范圍的重塑區，土的粘聚力遭到破壞，圖的抗剪強度減小，途中的空隙水壓增強，樁側摩擦阻力相應減少。

　　隨著時間推移，空隙水壓會逐步消失，土的結構強度逐漸恢復，當壓樁力到達預設的終止壓力時便停止壓樁。這樣，在樁和基礎土層的共同作用下，共同來分擔上部的承載壓力，彌補天然地基的荷載大而承載力不足，并且在壓樁停止后一段時間，承載力會因休止期而有相應的增大，從而實現分擔負荷，控制基礎沉降，達到加固地基的目的。

　　靜壓樁施工時，主要包括五個流程，即制樁-壓樁-接樁-托換-封樁。

　　3.優勢

　　靜壓樁托換技術同傳統的方法相比具有如下優點：施工時設備輕便，工具移動靈活，施工時噪音小、無震動，而且可以滿足在水電條件不具備的情況下施工;施工時不受限制，能夠與上層結構同時進行;受力明確且傳力的路徑一目了然，效果一般都比較可靠而且直觀，可借助托換后樁頂形成的反力來阻止地基沉降;施工周期短，工程造價低，經濟合理。

　　(二) 其它托換技術的應用

　　除了上述重點介紹的靜壓樁托換技術在建構物中的應用外，托換技術還可以應用到其它很多建筑加固技術處理中。例如砌體結構承重墻體應用的框式托換技術、托換技術在既有建構筑物糾傾地基基礎加固中的應用、托換技術在某砌體結構加固改造中的應用、托換技術在磚混結構加固改造中的應用、建筑物靜壓鋼管樁加承臺梁托換技術等等。

　　三.結語

　　本文通過托換技術的概念和其主要類型展開，總結歸納了其中的幾種主要類型及其方式方法，并且簡單分析了相應的托換技術在其領域中的應用，分析了其對建構物的加固方式方法。并且利用某一高速路段的工程實例重點介紹了靜壓樁托換技術在建構物的加固中的原理和優勢。托換技術的應用還非常廣泛，在國內施工作業中的普及工作依然任重道遠，我們應在實際施工應用中多注意總結，運用托換技術舉一反三。

　　托梁拔柱技術：

　　托梁拔柱技術是托屋架支柱、托梁拆墻及托梁拆柱的總稱。

　　它在一定范圍內改變了結構的傳力途徑和計算簡圖，增大了結構內力，對超靜定結構影響面較大，對靜定結構影響范圍較小。該技術原多用于單層工業廠房排架結構的改造，如今也用于增設大廳的綜合樓改造。

　　設計原則：

　　★對靜定結構，被拔柱、墻所受外力應全部有新增設托架及側向支撐承受。

　　★對超靜定結構，也可考慮內力的重分布來轉移部分荷載，但需要進行較大的結構加固處理。

　　設計程序：

　　★計算拔柱前結構內力

　　★研究拔柱后力的傳遞路線及計算簡圖

　　★根據新的結構方案及內力計算結果設計托架(墻梁)及側向支撐。對原結構梁、柱、基礎進行加固設計。

　　★確定托梁拔柱實施方案對結構在施工過程中的強度和穩定性進行驗算。

　　施工順序及要點：

　　★對被拔柱所支撐的結構在施工過程中的安全問題進行全面分析和檢查，凡不符合安全要求者均必須進行加固。

　　★按設計要求加固旁柱、柱基及相關結構。

　　★對有支撐托梁拔柱應從地面設置支頂上部結構的臨時支柱。

　　★對無支撐托梁拔柱可利用原結構(吊車梁、牛腿等)設置支頂原結構的臨時支架，與此同時，對于保留上柱方案，須打鑿出穿入托架弦桿的孔洞，或設置支撐托架(梁)的反牛腿及臨時加荷反牛腿。

　　★安裝托架(梁)。

　　★轉換、安放固定于托架(梁)。

　　★拆除臨時支柱、架等。

　　某綜合樓建筑層數共八層，總高度為33.6m，，總建筑面積約為12000.0㎡，為框架結構體系，此建筑采用六度抗震設防，抗震等級為三級，基礎采用PHC預應力高強凝土管樁，以強風化巖層作為樁端持力層，平面內橫向柱距為4.0m，縱向柱距為6.0m。由于建筑物使用功能改變，為增大使用空間，擬將首層橫向兩根柱拆除,使梁跨度增大為8.0m，導致結構傳力體系改變，需進行托換加固處理，為滿足承載力及變形要求，設計采用大截面轉換梁支撐上部荷載，并在端部加腋處理，基礎采用錨桿靜壓樁加固，柱采用加大截面法加固，現施工已完成。