城市地铁和地下建筑物的兴建常常需要对原有建筑物的基础进行托换。在各种基础托换工程中，复杂地质条件下的桩基托换难度最大，它涉及到许多结构技术问题和岩土技术问题，其复杂性大大超过一般土木工程，有必要进行专门研究。 本文以深圳地铁一期工程百货广场大厦桩基托换为主要研究对象，采用理论分析、有限元仿真计算和模型试验等研究方法，对大轴力桩基托换工程关键结构技术问题进行了应用研究。 对被托换建筑物的整体结构和基础进行了有限元仿真计算，确定了桩基础的荷载情况，建筑物的刚度以及建筑物允许附加变形控制值等。对被托换桩基进行了简化计算，初步确定了托换过程中桩身内力和结构位移的变化情况。 针对托换大梁与被托换柱的接头强度问题进行了方案比选，进行了5种型式接头承载力的对比试验研究，提出了企口+锚筋+预应力大梁的合理安全的接头处理方案，并对接头的抗剪滑移机理进行了分析。 深入研究了主动托换方案在实施中需要解决的问题，明确了主动托换顶升荷载的分配关系，荷载的转移情况，结构的变形情况和截桩过程中被托换桩的轴力变化情况，提出了合理的主动托换实施方案。 对托换大梁刚度和抗裂性以及新桩与托换大梁的连接等特殊技术问题也进行了探讨。 最后提出了适用于大轴力桩基托换工程的信息化施工方案。