近年来交通量的增长以及车辆的严重超载急剧增加,公路桥梁病害和损伤与日俱增,针对既有混凝土梁桥结构因为荷载等级不足,承载能力不满足交通需求,需要进行提载加固。以往由于对桥面铺装的重视不够,导致桥面铺装出现过早的破坏,给车辆行车舒适性和安全性带来了隐患,在长期重载或超载作用下荷载直接作用在桥梁梁体上,将会降低桥梁的承载力,加速桥梁的功能退化,影响桥梁的使用功能。因此需要对桥面铺装层的设计、计算、使用和更换进行研究。基于UHPC具有比普通混凝土更好的抗拉、抗压强度和低渗透性等优良的力学性能,本文提出采用UHPC桥面铺装提载加固既有混凝土梁桥的方案本文的主要研究内容和成果如下:(1)对桥面铺装的力学行为进行了分析,得出了桥面铺装力学变化规律,基于桥梁结构可靠性理论提出采用UHPC桥面铺装提升桥梁承载力的方法。目前国内外对UHPC桥面铺装提载加固既有混凝土梁桥的本构模型研究较少。针对这种现状,本文建立了UHPC桥面铺装提载加固既有混凝土梁桥本构关系。(2)虽然对UHPC可以加强结构的整体性有较多的研究,然而,对于界面处的粘结强度没有统一有效的方法。本文在前人研究的基础上,对粘结强度计算进行分析。在此基础上提出考虑桥面界面效应作用,提出以受拉钢筋和预应力控制值指标的桥面铺装层厚度计算方法。(3)依据UHPC桥面铺装加固提载既有混凝土梁桥承载力的本构关系,推导了UHPC桥面铺装加固法的抗弯承载力和抗剪承载力计算公式。对采用UHPC加固提载作用加固机制进行了分析。(4)既有混凝土结构存在裂纹对加固后的极限承载力有着不可忽视的影响,本文对考虑既有混凝土结构存在裂纹的情况下,通过试验对UHPC加固既有混凝土结构的参数进行了分析,从而得到最佳的施工参数。(5)将本文研究成果应用到加固设计中,对加固后的预应力混凝土箱梁桥进行了动载和静载试验,通过荷载试验分析了UHPC桥面铺装结构对桥梁的挠度、应变、自振频率和冲击系数的影响,证明加固效果良好。