超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法与流程

本发明涉及超静定结构桥梁桩基托换的技术领域，尤其涉及一种超静定结构桥梁桩基主动托换过程中顶升力的确定及位移控制方法。

背景技术：

随着城市轨道交通的大力发展，区间隧道穿越铁路、公路、市政桥梁以及建筑桩基础的情况越来越多，需要对区间影响范围内的桩基进行托换。桩基托换一般可分为主动托换和被动托换两种。主动托换是指原桩在卸载之前，对新托换桩和托换体系施加荷载，以部分消除被托换体系长期变形的时空效应，将上部的荷载及变形运用顶升装置进行动态调控。一般适用于托换荷载大、变形要求严格的情况。通过主动变形调节来保证变形要求，即在被托换桩切除之前，对新托换桩和托换结构施加荷载，从而使桥梁上部荷载全部转移到托换梁上，同时通过预加载消除部分新托换桩和托换结构的变形，使托换后桩和结构的变形可以控制在较小的范围。被动托换是指在原桩卸载过程中，使上部结构荷载随托换结构的变形被动地转换到新托换桩，托换后对上部结构的变形无法调控。被动托换技术一般用于托换荷载小、变形要求不严格的情况。依靠托换结构自身的截面刚度，可以在托换结构完成后，即将托换桩切除，直接将上部荷载通过托换梁(板)传递到新托换桩，而不采取其他调节变形的措施。

超静定结构桥梁进行桩基托换时，为保证结构受力和变形满足使用要求，变形控制非常严格。因此一般采用主动托换的方式，主动托换过程可以通过顶升力控制和顶升位移控制两种方法，但是顶升位移控制实际操作非常困难，如一般情况下使旧承台或被托换桩上升一定的位移，但是因为桥面上的车辆荷载(含冲击作用)、桥面结构自重、桥墩自重、承台自重、桥桩自重以及桥桩与土体的负摩阻力非常大，导致顶升位移控制时需要的托换力很大，容易导致旧承台的冲切和局部承压受力出现问题，所以实际工程中桩基主动托换一般以顶升力控制为主。

对于超静定结构桥梁，在桥梁的长期使用过程中由于桥桩不均匀沉降和混凝土徐变等因素，超静定结构桥梁会产生内力重分布，从而使桥面板传至各桥墩的荷载值与理论计算差别较大，如果用理论计算的顶升力进行桩基的主动托换，容易导致桥梁受力与实际情况不一致，从而使超静定结构桥梁再次进行内力重分布，且此次内力重分布的过程是短暂的，极容易使桥梁结构发生较大的变形或产生裂缝。因此对于超静定桥梁结构，在进行桩基主动托换时，难以精确确定顶升力。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法，其能准确的确定超静定结构桥梁桩基主动托换过程中顶升力的大小，有效控制超静定结构桥梁桩基主动托换过程中的变形，实现更精确的受力转换与变形控制。

为解决上述问题，本发明公开了一种超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤1：确定超静定结构桥梁中的托换设计，包含托换方案以及托换桩和托换承台的设计。所述超静定结构桥梁通过多个异形板结构进行连接，各异形板结构的桥面板下方间隔设有多个桥墩，各桥墩下设有桥墩承台，承台下设有多根桥桩；

步骤2：在需要托换桥桩对应的桥墩位置设置地面预支顶措施，通过地面预支顶措施的设置确定所需托换顶升力的大小；

步骤3：托换时明挖向下开挖土方至托换承台底标高，在托换承台底标高处机械施工托换桩，待托换桩施工完成后，施工托换承台，在既有承台与托换承台之间布设主动托换顶升用的千斤顶，采用步骤2中确定的顶升力进行主动托换，主动托换受力转换完成后，既有承台下方桥桩承受的力即通过托换承台转换至托换桩上；

步骤4：在既有承台与托换承台之间将被托换桥桩进行截断，通过调整千斤顶向上顶升与桥墩承台下沉相同的位移，从而保证支座位置处的桥面板始终保持原有的标高不变；

步骤5：浇筑桥墩承台与托换承台之间的封固混凝土，主动托换全部完成。

其中：步骤1中该多个异形板结构为超静定结构，根据托换桥桩位置处的地下空间及施工方法(如本工程中由于盾构法区间穿越桥桩，需要足够的地下空间)，设计托换桩和托换承台的位置、尺寸及大小。

其中：步骤2还包含如下子步骤，

步骤2.1：所述地面预支顶措施包含钢支架、横梁和自锁式液压千斤顶，分别开挖土方至需要托换的桥墩下方的承台顶标高处，在桥墩的外侧竖向设置四个钢支架，各钢支架的下端支撑于桥墩承台，在每两根钢支架之间设置横梁，在横梁上方布设四个同步顶升的自锁式液压千斤顶，调整自锁式液压千斤顶同步控制系统，使自锁式液压千斤顶上升并顶紧桥面板；

步骤2.2：松开需要托换的桥墩位置处的支座，使得桥墩不再支撑桥面板而仅通过自锁式液压千斤顶进行支撑，向上顶升自锁式液压千斤顶，使桥面板与支座完全脱开(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，读取自锁式液压千斤顶的数据，即可以得到桥面板传到自锁式液压千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至需要托换桥桩上方桥墩的力，分别在早晚车辆出行高峰时段读取自锁式液压千斤顶的数值，早晚车辆出行高峰时段自锁式液压千斤顶的数值分别为e1、e2，(本e1和e1也可以是早晚车辆出行高峰时段多次测量得出的平均值，如连续一周每天测量取平均值)；

步骤2.3：计算顶升力，主动托换的顶升力＝((e1+e2)/2)×4+桥墩的自重+承台的自重；其中桥墩和承台的自重可以通过混凝土的体积乘以混凝土的密度得出。

其中：所述支座包含支座下座板、支座中座板、支座防尘密封装置、支座上座板、支座地脚螺栓和支座连接板螺栓，所述支座上座板设有供支座下座板上凸台伸入的容置槽，所述支座下面板的凸台和支座上座板之间设有支座中座板，所述支座上座板的周缘通过多个支座连接板螺栓连接至支座下座板，从而松开支座连接板螺栓，打开支座防尘密封装置，同时采用自锁式液压千斤顶同步向上顶升，使支座下座板和支座中座板脱开一定的间隙，则桥面板传至支座下座板处的力转移至自锁式液压千斤顶处，通过读取自锁式液压千斤顶的数据，即可以得到桥面板传到自锁式液压千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至需要托换的桥墩的力，然后给需要托换的桥墩位置处的自锁式液压千斤顶泄压，使需要托换的桥墩位置处的支座回到原来的位置，并固定支座连接板螺栓。

其中：所述支座上座板通过多个支座地脚螺栓固定至桥面板，所述支座下面板的周缘通过多个支座地脚螺栓固定至桥墩。

其中：所述支座中座板和支座下座板为球面接触且设有支座球面不锈钢滑座(此处需要说明的是，由于桥梁支座形式的不同或同一类型支座生产厂家的不同，导致支座形式差别较大，本发明仅取其中一种形式进行介绍，其它形式的支座要根据其具体构造确定脱开位置)。

通过上述结构可知，本发明的超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法具有如下效果：

1、可以准确测定超静定桥梁结构在现状使用条件下桥面板传到各桥梁支座处的荷载；避免由于桥梁长期使用过程中，桥桩不均匀沉降和混凝土徐变等原因导致的理论计算与桥梁实际受力不符的情况。

2、可以精确计算超静定桥梁结构桩基主动托换过程中顶升力的大小；准确测定桥梁支座处承受的荷载后，再加上桥墩自重、承台自重即为托换时上部结构的荷载，顶升力即为此值(此处要补充说明的是，一般为了让新托换桩尽快完成沉降，可以在计算顶升力的基础上乘以一个系数，如1.1的超压系数，具体数值可由使用者根据桥梁的超载限值或者桥梁现状确定)。

3、通过地面预支顶措施，可以确保在桩基主动托换过程中，桥面板始终保持原有的状态，从而确保结构安全和车辆正常行驶；在主动托换过程中，尤其是在主动托换完成后的截桩过程中，由于上部荷载作用、旧承台变形或者新托换桩的下沉，桥面板有可能发生向下的变形，在这种情况下，通过调整地面预支顶措施中的千斤顶向上顶升，可以确保桥面板始终保持在原有的状态。

4、还可以通过此方法对现状桥梁进行检测，具体方法为：在超静定桥梁结构上施加与理论计算工况相同的车辆和车道荷载，对桥梁现状进行检测，分析桥梁实际受力与设计工况的变化情况，从而采取有效的措施对桥梁进行维修和养护，如调整支座形式、加高(或降低)某一支座的高度等。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明应用的超静定结构桥梁的结构示意图。

图2显示了本发明应用的超静定结构桥梁托换结构平面示意图。

图3显示了本发明应用的超静定结构桥梁托换结构剖面示意图。

图4显示了本发明在超静定结构桥梁需要托换位置处采用的地面预支顶措施平面结构示意图。

图5显示了本发明在超静定结构桥梁需要托换位置处采用的地面预支顶措施剖面结构示意图。

图6显示了本发明应用的超静定结构桥梁支座的结构示意图。

附图标记：

1、桥面板，2、变形缝，3、a桥墩，4、a桥墩对应的承台，5、a桥墩承台桥桩，6、b桥墩，7、b桥墩承台，8、b桥墩承台桥桩，9、c桥墩，10、c桥墩承台，11、c桥墩承台桥桩，12、d桥墩，13、d桥墩承台，14、d桥墩桥桩，15、e桥墩，16、e桥墩承台，17、e桥墩承台桥桩，18、f桥墩，19、f桥墩承台，20、f桥墩承台桥桩，21、g桥墩，22、g桥墩承台，23、g桥墩承台桥桩，24、h桥墩，25、h桥墩承台，26、h桥墩承台桥桩，27、托换桩，28、托换承台，29、a桥墩千斤顶，30、b桥墩千斤顶，31、c桥墩千斤顶，32、封固混凝土，33、a桥墩支座，34、b桥墩支座，35、c桥墩支座，36、地面预支顶措施，37、a桥墩钢支架，38、a桥墩横梁，39、a桥墩自锁式液压千斤顶，40、b桥墩钢支架，41、b桥墩横梁，42、b桥墩液压千斤顶，43、c桥墩钢支架，44、c桥墩横梁，45、c桥墩自锁式液压千斤顶，46、支座下座板，47、支座滑板，48、支座中座板，49、支座导向滑板，50、支座球面不锈钢滑板，51、支座防尘密封装置，52、支座上座板，53、支座上滑板，54、支座地脚螺栓，55、支座连接板螺栓，56、左线盾构区间，57、右线盾构区间。

具体实施方式

参见图1至图6，能更好的说明本发明的超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法。

所述超静定结构桥梁桩基的主动托换顶升力确定和位移控制方法主要通过地面预支顶措施实现(包含钢支架、横梁和自锁式液压同步顶升千斤顶)，这种地面预支顶措施不仅可以准确确定主动托换所需顶升力的大小，还可以在桥梁托换过程中有效保证桥梁结构安全。

具体而言，本发明的超静定结构桥梁桩基主动托换顶升力确定及位移控制方法可包含如下步骤：

步骤1：确定超静定结构桥梁中的托换设计，所述超静定结构桥梁通过多个异形板结构进行连接，其中该多个异形板结构为超静定结构，各板结构的桥面板下方间隔设有多个桥墩，各桥墩下设有桥墩承台，承台下设有多根桥墩承台桥桩，根据托换桥桩位置处的地下空间及施工方法(如本工程中由于左线盾构区间56、右线盾构区间57穿越桥桩)，设计确定托换桩和托换承台的位置、尺寸及大小，如图2和图3所示的实施例中，地铁左线盾构区间56、右线盾构区间57需穿越该异形板结构下方的桥桩，该桥梁为一环形异形板桥梁，所述环形异形板桥梁为超静定结构桥梁，该超静定桥梁结构包含四个超静定异形板结构，所述左、右线盾构区间位于其中一个超静定异形板结构的桥面板1的多个桥墩下方，故需要对左、右线盾构区间上方的多个桥墩、承台以及桥桩进行托换，同时根据两个盾构区间的位置和尺寸确定托换承台28及其多根托换桩27的位置和尺寸，如图1所示，所述超静定异形板结构的桥面板1与其它异形板块的桥面板通过变形缝2进行分隔，所述桥面板1的下方设置有八个桥墩，即分别包含作为单桥墩的a桥墩3、b桥墩6、c桥墩9、d桥墩12和作为双桥墩的e桥墩15、f桥墩18、g桥墩21、h桥墩24，a桥墩3下方有a桥墩承台4，a桥墩承台4下方有四根a桥墩承台桥桩5；b桥墩6下方有b桥墩承台7，b桥墩承台7下方有四根b桥墩承台桥桩8；c桥墩9下方有c桥墩承台10，c桥墩承台10下方有四根c桥墩承台桥桩11；d桥墩12下方有d桥墩承台13，d桥墩承台13下方有四根d桥墩承台桥桩14；e桥墩15下方有e桥墩承台16，e桥墩承台16下方有四根e桥墩承台桥桩17；f桥墩18下方有f桥墩承台19，f桥墩承台19下方有四根f桥墩承台桥桩20；g桥墩21下方有g桥墩承台22，g桥墩承台22下方有四根g桥墩承台桥桩23；h桥墩24下方有h桥墩承台25，h桥墩承台25下方有四根h桥墩承台桥桩26，且在该实施例中，由于左线盾构区间56、右线盾构区间57在下方穿越，需要对a桥墩3、b桥墩6、c桥墩9进行整体托换，设计的托换方案如图2和图3所示。

步骤2：在需要托换桥桩对应的桥墩位置设置地面预支顶措施36，通过地面预支顶措施36的设置确定所需的托换顶升力大小，具体而言，可分别在a桥墩3、b桥墩6、c桥墩9的周围设置地面预支顶措施36，确定托换顶升力的大小包含如下子步骤：

步骤2.1：参见图4和图5，所述地面预支顶措施36包含钢支架、横梁和自锁式液压千斤顶，分别开挖土方至需要托换的桥墩下方的承台顶标高处，在桥墩的外侧竖向设置四个钢支架，各钢支架的下端支撑于桥墩承台，在每两根钢支架之间设置横梁，在横梁上方布设四个同步顶升的自锁式液压千斤顶，调整自锁式液压千斤顶同步控制系统，使自锁式液压千斤顶上升并顶紧桥面板；

具体而言，开挖土方至a桥墩3、下方的a桥墩承台4、顶标高处，在a桥墩3的周缘设置四个a桥墩钢支架37，每两根a桥墩钢支架37之间设置a桥墩横梁38，在a桥墩横梁38上方布设四个自锁式液压千斤顶39，调整自锁式液压千斤顶39同步控制系统，使自锁式液压千斤顶39上升并顶紧桥面板1。

开挖土方至b桥墩6下方的b桥墩承台7顶标高处，在b桥墩6的周缘设置四个b桥墩钢支架40，每两根b桥墩钢支架40之间设置b桥墩横梁41，在b桥墩横梁41上方布设四个自锁式液压千斤顶42，调整自锁式液压千斤顶42同步控制系统，使自锁式液压千斤顶42上升并顶紧桥面板1。

开挖土方至c桥墩9下方的c桥墩承台11顶标高处，在c桥墩9的周缘设置四个c桥墩钢支架43、每两根c桥墩钢支架43之间设置c桥墩横梁44，在c桥墩横梁44上方布设四个自锁式液压千斤顶45，调整自锁式液压千斤顶45同步控制系统，使千斤顶45上升并顶紧桥面板1。

步骤2.2：松开需要托换的桥墩位置处的支座，使得桥墩不再支撑桥面板而仅通过自锁式液压千斤顶进行支撑，顶升自锁式液压千斤顶使桥面板与支座完全脱开(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，读取自锁式液压千斤顶的数据，即可以得到桥面板传到自锁式液压千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至需要托换的桥墩的力。

参见图6，所述支座包含支座下座板46、支座滑板47、支座中座板48、支座导向滑板49、支座球面不锈钢滑板50、支座防尘密封装置51、支座上座板52、支座上滑板53、支座地脚螺栓54和支座连接板螺栓55，所述支座上座板52设有供支座下座板46上凸台伸入的容置槽，所述支座下面板46的凸台和支座上座板52之间设有支座中座板48，所述容置槽的底部设有支座上滑板53，且所述支座上座板52通过多个支座地脚螺栓54固定至桥面板，所述支座下面板46的周缘通过多个支座地脚螺栓54固定至桥墩，所述支座下座板46和支座中座板48之间设有支座滑板47，所述支座下座板46的凸台周缘设有支座导向滑板49，所述支座中座板48和支座下座板46为球面接触且设有支座球面不锈钢滑座50，外缘设有支座防尘密封装置51，且所述支座上座板53的周缘通过多个支座连接板螺栓55连接至支座下座板46。由此，可松开如图6所示的支座连接板螺栓55，打开支座防尘密封装置51，同时采用自锁式液压千斤顶同步向上顶升(如图5所示)，使支座下座板46和支座中座板48脱开一定的间隙(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，则桥面板传至支座下座板46处的力转移至自锁式液压千斤顶处，通过读取自锁式液压千斤顶的数据，即可以得到桥面板传到自锁式液压千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至需要托换的桥墩的力。其中，分别在早晚车辆出行高峰时段(桥梁上方有车辆荷载)读取自锁式液压千斤顶的数值，设早晚车辆出行高峰时段自锁式液压千斤顶的数值分别为e1、e2。然后给需要托换的桥墩位置处的自锁式液压千斤顶泄压，使需要托换的桥墩位置处的支座回到原来的位置(使支座中座板48落在支座下座板46上)，并固定支座连接板螺栓55。

在具体实施例中，可松开a桥墩3位置处的a桥墩支座33，采用自锁式液压千斤顶39同步向上顶升(如图5所示)，使支座下座板46和支座中座板48脱开一定的间隙(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，则桥面板1传至支座下座板46处的力转移至自锁式液压千斤顶39处，通过读取自锁式液压千斤顶39的数据，即可以得到桥面板1传到千斤顶位置处的力。分别在早晚车辆出行高峰时段(桥梁上方有车辆荷载)读取自锁式液压千斤顶39的数值，假设早晚车辆出行高峰时段自锁式液压千斤顶39的数值分别为a1、a2。然后给a桥墩3位置处的自锁式液压千斤顶39泄压，使a桥墩3位置处的支座33回到原来的位置(使支座中座板48落在支座下座板46上)，并固定支座连接板螺栓55。

松开b桥墩6位置处的b桥墩支座34，采用自锁式液压千斤顶42同步向上顶升，使支座下座板46和支座中座板48脱开一定的间隙(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，则桥面板1传至支座下座板46处的力转移至自锁式液压千斤顶42处，通过读取自锁式液压千斤顶42的数据，即可以得到桥面板1传到千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至b桥墩6的力。分别在早晚车辆出行高峰时段(桥梁上方有车辆荷载)读取自锁式液压千斤顶42的数值，假设早晚车辆出行高峰时段自锁式液压千斤顶42的数值分别为b1、b2。然后给b桥墩6位置处的自锁式液压千斤顶42泄压，使b桥墩6位置处的支座34回到原来的位置(使支座中座板48落在支座下座板46上)，并固定支座连接板螺栓55。

松开c桥墩9位置处的c桥墩支座35，采用自锁式液压千斤顶45同步向上顶升，使支座下座板46和支座中座板48脱开一定的间隙(脱开的位移量根据支座形式确定，一般不大于1mm)，则桥面板1传至支座下座板46处的力转移至自锁式液压千斤顶45处，通过读取自锁式液压千斤顶45的数据，即可以得到桥面板1传到千斤顶位置处的力，此力即为超静定结构桥梁桥面板传至c桥墩9的力。分别在早晚车辆出行高峰时段(桥梁上方有车辆荷载)读取自锁式液压千斤顶45的数值，假设早晚车辆出行高峰时段自锁式液压千斤顶45的数值分别为c1、c2。然后给c桥墩9位置处的自锁式液压千斤顶45泄压，使c桥墩9位置处的支座35回到原来的位置(使支座中座板48落在支座下座板46上)，并固定支座连接板螺栓55。

步骤2.3：计算顶升力，如图2和图3所示。主动托换的顶升力＝((e1+e2)/2)×4+桥墩的自重+桥墩承台的自重；其中桥墩和桥墩承台的自重可以通过混凝土的体积乘以混凝土的密度得出。式中e1和e2为步骤2.2中得到的早晚行车高峰时得到的自锁式液压千斤顶的读数，式(e1+e2)/2为取早晚行车高峰时得到的自锁式液压千斤顶读数的平均值，式((e1+e2)/2)×4中的数字4为千斤顶39的数量(共四个)。

具体而言：a桥墩3主动托换的顶升力＝((a1+a2)/2)×4+桥墩3的自重+桥墩承台4的自重，b桥墩6下方主动托换千斤顶的顶升力＝((b1+b2)/2)+b桥墩6的自重+b桥墩承台7的自重，c桥墩9主动托换千斤顶的顶升力＝((c1+c2)/2)+c桥墩9自重+c桥墩承台10自重。

步骤3：托换平面图如图2所示，托换剖面图如图3所示。托换时明挖向下开挖土方至托换承台28底标高，在托换承台28底标高处机械施工托换桩27，待托换桩27施工完成后，施工托换承台28，在桥墩承台与托换承台28之间布设主动托换顶升用的千斤顶，采用步骤2中确定的顶升力进行主动托换，主动托换受力转换完成后，桥墩承台下方桥墩承台桥桩承受的力即通过托换承台转换至托换桩上。

具体而言，对a桥墩3、b桥墩6和c桥墩9的下方进行施工，并在a桥墩3下布设a桥墩千斤顶29，在b桥墩6下布设b桥墩千斤顶30，在c桥墩9下布设c桥墩千斤顶31，其中，a桥墩千斤顶29、b桥墩千斤顶30、c桥墩千斤顶31均为四个自锁式液压同步顶升千斤顶。

步骤4：在桥墩承台与托换承台28之间用绳锯将桥墩承台桥桩进行截断，由于将桥墩承台桥桩截断，会导致桥墩和桥墩承台一起下沉，此时通过调整千斤顶向上顶升与桥墩承台下沉相同的位移，从而保证支座位置处的桥面板1始终保持原有的标高不变。从而避免桥面板1的变形或者由于桥面板1变形而产生的裂缝。具体而言，即在a桥墩承台4和托换承台28之间将a桥墩承台桥桩5进行截断，在b桥墩承台7与托换承台28之间用绳锯将b桥墩承台桥桩8截断，在b桥墩承台10与托换承台28之间用绳锯将c桥墩承台桥桩11截断，在各桥墩承台桥桩进行截断时，均通过千斤顶进行位移补偿。这里要注意的是，在a桥墩承台桥桩5、b桥墩承台桥桩8、c桥墩承台桥桩11截断的过程中，a桥墩支座33、b桥墩支座34、c桥墩支座35仍要松开支座连接板螺栓55，打开支座防尘密封装置51，使支座下座板46和支座中座板48脱开。

步骤5：监测桥面板等各处的变形满足设计和工前评估要求、且监测数据稳定后，浇筑桥墩承台与托换承台28之间的封固混凝土32，即浇筑a桥墩承台4、b桥墩承台7、c桥墩承台10与托换承台28之间的封固混凝土32，如图2和图3所示，主动托换全部完成。

由此可见，本发明是通过地面预支顶措施对超静定桥梁结构桥面板在各支座处进行“称重”，得出桥梁各支座处的实际受力，从而计算出在现状桥梁长期使用条件下的桩基主动托换时顶升力的大小。避免了桥梁长期使用过程中桩基不均匀沉降和混凝土徐变等因素引起的各支座处的实际受力与理论计算不一致的情况。同时地面预支顶措施在桥梁托换过程中还是一个安全措施，即使在托换过程中和旧桩截断后，承台和桥墩产生向下的变形，也可以通过地面预支顶措施顶升千斤顶，使千斤顶向上的位移与承台和桥墩向下的变形一致，从而确保了桥面板维持在原有的标高，保证了桥梁结构的安全。本发明提供的是超静定结构桥梁桩基托换时顶升力的确定和位移控制方法，对于其他超静定结构也可用同样方法，也在保护范围之列。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。