随着公路交通量迅速增加，一些主要高速公路已经不能满足通行要求，需要进行拓宽改造。在公路拓宽改造一段时间后，其中预应力空心板底出现了开裂和露筋现象，桥台盖梁、薄壁台墩身出现纵向裂缝。对预应力混凝土空心板桥拓宽后病害进行研究，具有重要实用价值。本文依托工程，系统地分析了目前预应力混凝土空心板梁病害现象及产生的原因。在现有桥梁拓宽方式调查研究的基础上，通过对拓宽前后荷载横向分布系数以及内力和变形的对比分析，研究了单侧、双侧拓宽改造以及新加大板梁后旧板结构受力状态变换规律，研究表明，本文研究加宽方式可以显著减小旧桥空心板梁分配到的荷载，提高旧桥的使用性能。以实际桥梁为工程背景，建立预应力混凝土空心板桥上部结构整体模型，对新桥拼接后60天、90天、120天三个龄期的工况进行受力分析，分析了新旧混凝土收缩和徐变对裂缝开展的影响。同时考虑基础不均匀沉降差对接缝处的截面内力影响。分别研究了新旧桥产生相对5mm、10mm、15mm和20mm沉降差时在接缝截面产生的附加内力，分析地基的不均匀沉降对铰缝裂缝开展的影响。最后根据研究结果提出了拓宽预应力空心板桥裂缝的维修与加固方法。