新、旧桥基础沉降差异的控制问题是高速公路改扩建工程中的技术难题之一，很多桥梁加宽工程都是因为对沉降差的处治不当，通车不久就出现了较为严重的病害，并造成巨大的经济损失。目前，针对桥梁桩基沉降方面的研究较多，但研究者和工程设计人员关心的是桩基的总沉降，而对新、旧桩基础沉降差的研究很少。对梁桥加宽工程来说，由于旧桥基础沉降已基本完成，新桥基础沉降仍在随时间而增加，深入研究新旧桥基础沉降的发展趋势，并对沉降差进行预测，对合理选择上部结构连接方式与时间，减小新、旧桥连接后的病害具有重要的工程意义。论文首先在总结国内外研究成果的基础上，对梁桥加宽方式和加宽病害成因进行了系统分析。依托河南省郑漯高速公路改扩建工程，对3座桥梁桩基础沉降进行现场监控，分析结果表明：新桥桩基础在不同的施工阶段施工荷载与结构恒载的共同作用下均有不同程度的沉降变形，且随时间的增加而增大，但增幅随时间增加而显著降低。基于灰色系统的方法，建立了梁桥加宽桩基础沉降灰色系统预测模型，对3座桥梁的基础沉降差进行了预测，通过与现场实测值对比，预测值与实际值吻合度好，说明采用灰色系统方法可以对旧桥加宽新、旧基础沉降差进行科学预测。论文成果对梁桥加宽工程有重要的工程实用价值，针对性和适用性强，同时对桥梁设计和施工规范的完善有一定的指导意义。