桥梁水下结构主要指桥墩、桩基础等下部结构，其使用条件和使用环境较之水上结构更为恶劣，荷载与环境的双重作用使得桥梁水下结构更加容易腐蚀老化，产生各类损伤缺陷（图1），其承载力和耐久性降低，严重危及行车安全和桥梁的寿命。桥梁水下结构的传统加固方法基本上都需要弃水、防水处理。这种方法所必须的围堰、基础防渗和基坑排水往往耗费大量的时间和费用，并且施工过程中占用航道空间，尤其对交通运输繁忙的河道，加固过程中的所造成的间接影响更是不可估量。
图1 桥梁水下结构典型的损伤缺陷
由吴刚教授为首的课题组，在浙江省交通厅课题、西部交通科技、国家科技支撑计划的资助下，以水下无排水施工为指导思想，研究开发了桥梁水下结构加固成套技术。包括：水下结构加固用材料及相关制品，新型水下结构加固技术的计算理论与设计方法、施工技术与质量控制方法等，并进行了新型加固技术的应用试点研究。
1、研发设计了定位准确、测试快速的桥梁水下桩基础检测系统，在中度浑浊的自然水域，可以得到清晰的水下视频图像（图2），并在视频中叠加拍摄对象的实时方位和深度数据信息，通过三维坐标精确定位水下桩基础病害。
图2 水下检测现场(左)及其观测结果(右)
2、国内首次以真空辅助成型工艺，研究开发了水下桩基础加固用的FRP网格制品，对不同FRP网格产品形式进行了系统研究，研究了FRP网格制品的力学性能。
3、国内首次研发了纤维（FRP）网格加固桥梁水下结构的“无排水”施工技术，解决了施工工艺的关键技术难点：利用了FRP网格水下成型方便、水下不分散砂浆或水下不分散树脂的水下施工性能，在无排水条件下实现对水下结构的加固，实现了桥梁水下结构高速、便捷、廉价、可靠的加固技术（图3）。
图3 无排水施工模拟(左上)，无排水成型试件(左下)，无排水加固效果(右).
4、对纤维（FRP）网格桥梁水下结构，进行大量的模拟试验，提出了FRP网格水下加固承载力计算与设计方法。
5、国内首次对纤维（FRP）网格加固桥梁水下结构进行试点应用（图4）。
6、
图4 试点工程潜水员配合(左)，试点工程FRP网格(中)及其试点工程钢套管下沉(右).
（魏洋）