随着经济的发展，我国的高速公路里程增加越来越大，高速公路上的新建桥梁也越来越多，这些新建的桥梁和老旧的桥梁产生了各种各样的问题。原有的很多桥梁还没有超过服役年限，却因为车流量的增大和超载现象的增多使得原来的设计承载力已经不符合现在的使用要求。而新建的桥梁由于设计和施工的原因、裂缝的产生、墩台的缺陷及其他原因，也使得桥梁发生不同程度的破损，这些破坏都严重威胁了桥梁的安全。混凝土空心板桥梁由于其结构简单、施工方便、适合标准化施工而在公路桥梁特别是高速公路桥梁中被广泛采用。混凝土空心板桥梁在公路桥梁中占的比重大约是70%左右，由于混凝土空心板桥梁比重较大，其出现问题的概率也相对比较大，这些有问题的桥梁如果推倒重建，那是相当不经济的，而且在时间上也不允许。因此桥梁加固改造是一个可行的办法，所以现阶段对混凝土空心板桥梁加固技术的研究就显得尤为迫切。
本文通过对桥梁加固的基本原理和混凝土空心板桥梁的几种常用的加固方法(增大截面法、粘帖钢板法、粘帖碳纤维法、预应力加固法)的加固机理进行了研究，得出桥梁加固的普遍原理，即:都是为了减少主梁承受的拉应力或者增加主梁承受拉应力的能力，提高原桥梁的承载能力。对徐家湾高架桥跨径20m混凝土空心板的主要病害和病害成因进行分析，在此基础上对于该桥我们提出了几种加固方法(粘帖钢板法、粘帖碳纤维法、预应力加固法)并运用桥梁博士3.0对于各种加固方法在加固前后分别进行了模拟数值计算，并对这几种方法的各自优缺点和计算结果进行了定性和定量分析，发现加固效果对于该桥梁并不理想或者是有的方法不适合在我们的加固工程中使用。最后在掌握20m混凝土空心板的结构构造状况和受力状态的基础上，本着安全可靠、方便施工、经济合理的原则，提出预应力的套箍镶嵌方法。并对加固前后结果进行对比，发现承载能力和裂缝宽度均满足设计要求，最后结果表明预应力套箍镶嵌法完全可行。希望对以后的桥梁加固起到一定的借鉴作用，并能在以后类似的桥梁加固工程中得到推广使用。