既有铁路Π形截面钢筋混凝土梁服役至今,随着梁体混凝土、钢筋材料的老化及列车荷载作用、环境因素的影响,加之早期耐久性设计标准较低,导致其病害频发,结构抗力不断衰减,为线路安全运营埋下隐患。为此,针对目前在役的病害Π形截面梁,通过实地调查掌握其病害特征,分析破坏机理,检算其承载能力储备,并分析病害梁体的承载能力退化规律,从而提出可靠的维护、加固技术手段,已成为一项亟待解决的工作。本文依托兰州铁路局科研项目《肋板式病害桥梁评估与维护技术研究》,在对兰局所辖部分线路Π形梁实地调查的基础上,结合区域环境特点,对其病害特征及成因进行分析;并通过检算及有限元模拟的手段研究病害对梁体承载力的影响。研究的主要内容如下:(1)对兰州铁路局所辖部分线路在役Π形截面梁进行了实地调查;在对调查资料整理和检测数据分析的基础上,总结了既有Π形梁的典型病害特征;并结合桥址环境、桥梁微环境及结构构造特点,分析了各类病害的成因。(2)依据相关规范,检算并分析了既有Π形梁在设计时的承载能力储备,以及现行客货共线荷载作用下梁体的受力特性;同时,对开行重载列车的可行性进行了计算分析。(3)采用数值模拟的方法,分析了梁间缝混凝土劣化、梁体跨中竖向裂缝对梁体承载能力及刚度的影响;同时,结合工程实例,分析了梁体在主筋锈蚀后的受力特性。(4)结合国内外相关规范、文献,分析了钢筋锈蚀对梁体承载能力的影响;并根据铁路检定规范的要求及Π形梁多层布筋特点,提出了适用于既有铁路锈蚀Π形梁的抗弯承载能力计算公式。(5)讨论并分析了目前常用的混凝土梁维修方法;结合铁路桥梁带载加固的特点,采用数值模拟的方法,对梁体维修及粘贴加固施工中的要点问题进行了分析。