我国桥梁在飞速发展的过程中,由于服役年限及交通量与日剧增等原因,其结构各种病害相继出现。桥墩与桩基等桥梁下部结构的性能直接关系到桥梁的承载力与耐久性,承载力削弱、耐久性下降将影响桥梁的安全性。传统水下结构加固技术基本上都需要排水、阻水处理,这些方法所必须的围堰、基础防渗和基坑排水等辅助手段往往耗费大量的时间和费用,且施工过程中占用航道空间,社会影响大。为了克服上述不足,本文提出了混凝土桥墩不排水快速加固技术。首先,研发一种适用于本课题的水下自应力不分散混凝土的配合比;接着,进行混凝土桥墩不排水快速加固试验研究;最后,通过试验结果与有限元模拟总结出影响加固效果的关键参数,并在此基础上提出理论计算模型与设计、施工建议。本文主要研究内容与取得的成果如下:(1)采用四因素三水平正交试验方法研制了水下自应力不分散混凝土,数据表明在水灰比0.41,砂率40%,膨胀剂掺量10%,抗分散剂掺量3%,减水剂掺量1.5%的情况下,其水下28天强度能达到32.4MPa,14天限制膨胀率达到0.038%。并且抗分散性、流动性等各项性能均符合规范要求。(2)进行混凝土桥墩不排水快速加固试验研究。通过对比分析可以发现,相比于未加固试件,加固后的试件其峰值荷载与峰值位移都有明显的提升,破坏形式也由脆性破坏变为延性;其中使用水下自应力不分散混凝土作为填充料的加固试件其峰值荷载是未使用水下自应力不分散混凝土作为填充料的加固试件的1.22倍。这证明(1)所研制的混凝土能有效提高加固效果。(3)通过分析试验过程及其结果,提出影响混凝土桥墩不排水快速加固技术加固效果的关键因素是:水下自应力不分散混凝土自应力值、水下自应力不分散混凝土强度以及混凝土管片强度。并用ABAQUS有限元分析软件进行进一步分析得出:水下自应力不分散混凝土自应力值对于峰值荷载的影响呈线性相关;水下自应力不分散混凝土强度以及混凝土管片强度的提高也能一定程度上提高峰值荷载,但若两者强度相差过大,强度的提高对于峰值何在的影响将会降低。(4)在试验研究及有限元模拟的基础上,提出了混凝土桥墩不排水快速加固技术的峰值荷载理论计算模型,通过相关文献试验数据的验证发现该计算模型具有良好的适用性。(5)以试验经验与结果数据为基础,提出了相关的设计、施工建议,以期对后续的示范工程提供参考。