2.3.2 下部结构
桥墩、桥台及墩台基础等是桥梁下部结构的重要组成部分，直接关系到桥跨结构在平面和高程上的位置，并将荷载传递给地基。下部结构承载能力不足，或出现下沉、倾斜、位移及转动，将引起上部结构的损坏，严重时甚至会造成整座桥梁的坍塌。下部结构面临的主要安全与健康问题如下。
2.3.2.1 桥墩/桥台
（1）墩台腐蚀。
桥台腐蚀病害的主要原因是梁和桥台间的横向绞缝的渗漏、破坏（见图2-56）。桥墩四周是河床冲刷深度最大的部位，若基础埋深不够，存在淘空的可能，造成桥墩台直接受洪水冲蚀，进而使失去混凝土保护的钢筋容易受到腐蚀（见图2-57）。
图2-56 桥台氯离子破坏
图2-57 桥墩腐蚀
（2）墩身/台身剪切弯曲破坏。
梁桥在服役阶段可能会受到砂土液化、地基下沉、岸坡滑移及地震等的作用，会引起墩身/台身的剪切弯曲破坏，多表现为开裂、混凝土剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等，并产生很大的塑性变形（见图2-58、图2-59）。
图2-58 桥墩剪切破坏
图2-59 桥墩弯曲破坏
2.3.2.2 墩台基础
（1）沉降、侧移。
病害原因可能是负摩擦力导致基础沉降、台后路基引起桥台基础沉降、桥梁超载等。或者河水冲刷影响墩基础两侧埋深，进而导致墩基础发生横向偏位并不断积累。2012年8月8日，广昌河东大桥发生突然坍塌，桥梁8孔，坍塌6孔。桥梁处于河流弯道上，水流与桥墩轴线斜交，深槽桥墩局部冲刷严重。由于深槽桥墩冲刷深度超过容许值，导致桥墩埋置深度不足而倾覆（见图2-60）。
图2-60 广昌河东大桥垮塌后
（2）倾斜变位。
桥梁墩台变位是桥梁墩台主要病害，图2-61即为洪期过后桥墩倾斜现象，桥墩倾斜直接破坏上部结构。造成变位的原因有多种，有设计原因、施工原因，如设计或施工时，基础埋置深度不够或地基置于不良地基（如软土地基、浅层卵石）上。但最主要是水流冲刷作用，如设计跨径较小，将极大地压缩河床过水断面，导致桥孔通水不畅，加速基础冲刷；设计时如果合理设定桥梁位置，桥梁跨度，可以有效避免发生严重的冲刷。另外，位于弯道上的桥梁，由于河道改变及水流的长期作用，迎水面处桥面锥坡基础更易被冲空，导致基础变位、脱空，造成墩台下沉、开裂，进而影响主体受力结构。
图2-61 洪水过后，桥墩倾斜
（3）基础冻害。
土冻结时体积的膨胀作用即冻胀，除土中原有的水分冻结成冰体积膨胀外，主要是土冻结时水分向冻结锋面迁移形成冻结膨胀。土冻结时，冻胀力与土冻结时所产生的切线冻胀力成正比。随着交通运输事业的迅速发展，我国北方寒冷季节性冻土地区修建了大量的桥涵工程。由于工程技术人员在当时没有认识和掌握季节性冻土的自然规律，以及未能相应采取防治冻胀措施，致使许多桥梁基础冻害，表现为基础上抬、倾斜。
冻胀是多年冻土区桥梁基础隆起的主要原因。对于埋置深度较浅、自重较小，而且强度和刚度较大的墩（台）基础，在冻胀力的作用下，本身不会出现裂缝破坏现象，但有可能造成墩（台）基础整体上抬。又因同一地基内的土、水和温度条件不同，其表现冻胀性也不同。由于基土的不均匀冻胀，会导致墩（台）基础倾斜上抬。多年的冻胀变形积累，可使整个结构物破坏。
2.3.2.3 锚碇
（1）变位。
锚碇是悬索桥重要的构件之一，是缆索张力系统能实现大跨度的受力关键，其发生变位必然严重影响结构的整体安全与稳定。其变位形式主要包括水平位移、沉降和转动三种。由于锚碇可以看作刚体，因此一般只需要观测锚碇的水平位移和沉降即可计算锚碇的转动。锚碇建成后，在锚碇自重的作用下，锚碇基础会在附加应力作用下压密而导致地基下沉。除了瞬间变位以外，锚碇还会发生由孔隙水移动、土颗粒错动产生的长期变位，即锚碇大部分的沉降将会在运营期间完成。同时在主缆的拉力作用下，锚碇还可能会产生水平位移和前端下沉后端隆起的刚体转动，且随着主缆拉力的增加，这些变位也会加大。锚碇在沉降和水平位移时都具有一定的延时性，且这个过程一般不可逆。因此，在运营期间应做好锚碇位移的监控工作。
（2）锚室渗水。
锚室的主要作用是提供检修通道，同时为主缆和锚固系统提供遮蔽，防止主缆和锚固系统暴露于雨水和阳光中。由于主缆进入锚室后会去除缠丝，分股锚固，因此需要锚室内保持较低的湿度。多座大桥均在锚室内安装除湿系统以保证锚室干燥。但由于锚室为混凝土结构，在施工和运营过程中会出现混凝土结构常见的表观缺损现象（见图2-62）。大多悬索桥锚室均有不同程度的渗水现象（见图2-63），在连续阴雨天气后更为严重，主要渗水位置为顶板接缝处、墙体与锚固区混凝土接缝处、墙体螺丝孔处等。
图2-62 锚室内散索鞍防锈层脱落
图2-63 锚室渗水
（3）锚固系统钢构件锈蚀。
锚固结构位于岩体中，锚杆与土体或岩体进行锚固形成一个整体。但是土壤腐蚀环境复杂，锚固体系自身材料和构造的独特性使得锚固系统的腐蚀过程较为复杂。钢构件的腐蚀将削弱锚固系统截面，甚至造成锚杆与锚碇体握裹力下降，进而松动拔出，影响全桥安全。