采取合理的加固技术与拓宽措施，对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命具有积极的现实意义。但是现行加固设计规范和施工技术尚不太完善，对桥梁加固结构的技术要求未能面面俱到。通过调查发现部分桥梁在加固施工过程中出现了二次病害情况，譬如采用钢筋混凝土复合主拱圈的方法加固宽拱桥时，加固层易出现纵向裂缝。所以在剖析开裂机理的基础上，研究加固层的合理尺寸特别是横向的合理宽幅对保证加固后桥梁承载力及耐久性意义重大。本文首先通过详细介绍钢筋混凝土复合主拱圈加固拱桥的加固构造及技术原理，对其结构受力特性、施工可行性、加固经济性的优缺点进行归纳总结，并以实例验证了采用钢筋混凝土复合主拱圈的加固方法是现有针对拱桥病害加固较为有效的方法。同时通过实例引出若设计、施工过程中不采取针对性的措施，加固层混凝土容易产生纵向裂缝的现况。其次，基于断裂力学重点研究了混凝土加固层纵向开裂的原因与过程。认为加固层混凝土纵向裂缝的产生是一个综合过程而非简单的单一因素导致。以上述得到的开裂原因、过程为基础，通过对比计算混凝土温度应力、混凝土极限抗拉强度以及原拱圈与加固层的摩阻应力得到平横条件，并推导得到复合主拱圈加固层关于温度、厚度、宽度的自由滑动区长度公式以及加固层合理宽幅的计算公式。最后，以已加固的成渝高速李家院子中桥为依托，对其现有加固层受力状态进行验算，并分析采用合理宽幅成果分幅后的加固层应力指标，以此验证宽幅设置的合理性。并由李家院子中桥的成果总结出一套关于该类宽度较大容易出现裂缝的拱桥加固层分幅对策与方法。本文研究成果对于在役拱桥加固，特别是宽度较大的拱桥加固，养护措施以及对加固设计理论和施工水平的提高将有积极的借鉴作用。