本文主要研究了轻质高强微膨胀砼的配制及其在桥梁加固改造中的应用情况。首先，采用人造轻骨料(页岩陶粒)及普通骨料，加入减水剂、膨胀剂等，配制出了八种不同配合比的轻骨料砼与普通砼，并对其和易性、强度、干表观密度、变形等主要性能进行了试验研究，得到了强度等级CL40，密度等级1800的轻骨料中高强度微膨胀砼最佳配合比。其次，以实桥为背景，提出了桥梁加固改造方案并进行了加固后的强度验算。为了更好地掌握轻质微膨胀砼的加固性能以及对比不同加固材料的加固效果，针对实桥为4孔1联，共计3联的特点，各联的加固分别采用了轻质微膨胀砼、普通微膨胀砼和普通砼三种不同材料。再次，探讨了收缩徐变作用下组合截面应力重分布以及在超静定结构产生次内力和膨胀变形引起自内力和次内力计算理论及公式，编制了相应程序，对加固过程中埋设的传感器进行了分析计算。最后，提出了切实可行的有限元计算模型并对加固改造后各联进行了静力和动力分析比较。本文的研究成功地配制了高强度轻质砼，并将轻质砼首次应用于拱桥主拱圈加固，对轻质砼的进一步配制以及广泛应用具有参考价值。