我国桥梁工程技术发展正面临“以建为主”向“建养并举”转型。承接桥梁上下部结构的支座有着传递荷载和适应变形的重要作用,但由于施工、使用、环境及其自身寿命的影响,最易出现病害、过早损坏,从而影响桥梁的正常使用寿命。为了有效恢复支座原有功能,桥梁支座更换技术应运而生,从整体同步顶升发展到纵向逐墩、横向同步顶升。对于中小跨径桥梁同一断面仅有少数几个病害支座需要更换的情况,传统方法有着施工成本高、施工工期长、交通影响范围广等不足。为此,本文提出一种自平衡反压式单支座更换技术,即利用一种简易的机械式反压支撑装置对同一断面上单个支座进行更换而不影响桥梁结构的安全。本文首先提出了单支座更换技术原理、反压支撑装置的概念设计及施工控制方法的初步设想。其次,以中小跨径桥梁中三种常见桥型的板式橡胶支座为研究对象,结合机械设计理论并利用有限元分析软件,开展反压装置设计及可行性研究。再次,加工了若干反压支撑装置,通过室内试验验证反压支撑的操作可行性,并得到相应的“扭力—反压力”关系曲线。然后,以中小跨径桥梁中三种常见桥型为研究对象,分析单支座更换后梁体变位对结构受力性能的影响。最后,进行若干实际工程上的单支座更换试验,并总结出一套相对完整的工艺流程,确定可用于指导实际的施工控制方法。