混凝土薄壁箱梁结构因其诸多优点,近些年来在大跨径桥梁中得以广泛应用。但是国内外建成的薄壁箱梁桥在建成后普遍出现不同程度的箱梁开裂和中跨下挠现象。梁体开裂与下挠又相互影响,造成恶性循环,严重影响到桥梁的使用性能。体外预应力加固是一种积极有效的主动加固方法,能提高结构承载能力、改善中跨下挠状态和增大主梁压应力储备,是薄壁箱梁桥加固的首选方法之一。体外预应力加固法虽然已有不少应用,但仍还存在许多需要进一步研究的问题。本文主要研究了混凝土薄壁箱梁桥主要病害及其原因;影响薄壁箱梁桥开裂及下挠的因素与处治措施分析;混凝土薄壁箱梁桥体外预应力加固的结构布置及索力优化对加固效果的影响;结合研究依托工程,确定产生病害的主要原因并进行桥梁病害的模拟,再此基础上提出合理的加固方案,并确定其整体加固效果。主要内容包括:①通过收集大量薄壁箱梁桥资料,对其主要病害进行总结,并对其成因初步分析;②结合背景工程,运用有限元软件对进行仿真分析,分析顶底板、腹板及竖向预应力损失、梁体开裂、自重增大、收缩徐变影响对薄壁箱梁桥开裂及下挠的影响程度,寻找造成薄壁箱梁桥病害的主要因素,拟合出背景工程加固前模型;③针对体外预应力加固的索力优化和转向块更合理的布置方案进行研究,得出了一种更加优化和合理的体外预应力加固技术,并通过工程实例对此加固技术加以验证;④结合背景工程体外预应力加固工程实际方案,分析计算其加固效果。同时依据依据本文关于体外预应力加固关键技术的研究结果,设计出一种对于背景工程新的加固方案,也对其加固效果进行了计算分析。对比新、旧两种加固方案加固效果的差异,并结合该桥实际加固方案加固后的桥梁的整体情况,对本文提出的体外预应力加固技术进行评价。研究成果对于依托工程的分析得到证实,效果良好。