节段预制拼装混凝土桥梁具有施工进度快、环境干扰小、成型质量好、减少全寿命周期成本等特点,近年在国内逐渐被采用,然而该技术的合理适用条件缺少详细研究,本文通过论述典型的节段预制拼装施工特点、分析影响设计方案选择的因素,研究预制节段拼装技术的合理应用范围,提出桥梁方案的比选方法。此外,本文还研究键齿接缝的抗剪性能、节段匹配水化热变形等关键技术,具体如下：(1)以南京长江四桥引桥、苏通大桥引桥为背景工程,论述逐跨拼装、对称悬臂拼装的具体施工步骤,分析影响逐跨拼装、对称悬臂拼装适用的因素,总结两种施工方法的各自适用范围。(2)论述节段预制拼装桥梁的技术经济合理性,列出影响桥梁设计施工方案选择的主要因素包括桥梁总长、跨径、桥位条件、运输条件、造价、工期、质量、长期成本等,同时给出节段拼装适用的条件。阐述桥梁的全寿命周期成本定义及计算方法,进行了几个典型跨径桥梁采用不同施工方法、不同规模下的建设期成本对比。提出一种引入权重系数的定量化分析方法,通过对影响因素及其指标评分,引入权重系数合成总评分,以此对不同设计施工方案进行比选,计算公式体现了单位成本对应建造性能的概念。以南京长江四桥南引桥为依托,用此方法比较了两个不同桥位条件下的拼装方案、现浇方案、移动模架的适用性。(3)考虑键齿高度方向竖向应力(σy)和剪应力的非均匀分布特征,基于单键齿应力圆分析和塑性内力重分布,推导了干接缝、胶接缝的直剪破坏承载力公式,并进而推导了接缝面弯剪破坏的承载力公式。通过与既有试验结果对比,表明理论公式具有较好的计算精度。对于多键齿接缝,通过引入折减系数考虑多键齿效应(4)通过有限元热分析,研究了箱梁节段匹配预制过程中的水化热效应。定量分析了预制浇筑段水化热传导至匹配段,所引起的匹配段箱梁“弓形变形”,研究了箱梁宽长比、水泥类型、环境条件等因素对弓形变形的影响规律。此外,还讨论了节段弓形变形对全桥整体受力行为的影响。(5)总结节段预制拼装桥梁设计参数选择,包括材料选择,承载力计算方法,箱梁基本尺寸参数,节段划分,体内、体外预应力束的布置和分配比例,剪力键、锚固齿块、转向块的尺寸参数、布置位置和普通钢筋配置。