橋梁作為跨越江河、湖泊、海洋和其他障礙物的重要基礎設施，其在設計和建設過程中需要特別關注水害問題。相關研究表明，水毀已成為橋梁倒塌失效的首要因素，具有顯著的突發(fā)性、巨大的破壞性以及較高的隱蔽性。1989~2000年期間，美國共有503座橋梁倒塌，其中55%由水文災害造成。據研究，橋梁倒塌年頻率可達1/5000，其中水文因素占比最高。有人統(tǒng)計了2007年至2015年期間中國倒塌的102座橋梁，發(fā)現因水文災害導致垮塌的橋梁數目占比高達43.1%。隨著橋梁水毀事故發(fā)生頻率的不斷增加，橋梁水害問題已逐漸引起國內外諸多學者的關注。
橋梁水害是指由于水力學因素導致的橋梁結構損壞或功能失效，主要包括沖刷、侵蝕、漂流物撞擊和洪水沖擊等現象。每年洪汛期，橋梁往往因受到過度沖刷而毀壞，河流對橋梁的作用也可能導致橋梁及其附屬設施不適合通行甚至出現斷道和損毀，如漫水、沖刷導致傾斜或垮塌、欄桿缺失等。從統(tǒng)計歸納的角度，橋梁水害可以按照不同類別進行歸類，以便更系統(tǒng)地分析其成因和影響，進而制定有效的防治對策。本文將從水害結果、水害作用對象以及導致水害的作用類型三個方面對橋梁水害進行分類。
（1） 按水害的結果分類
橋梁水害根據其對橋梁結構和功能的影響，可以分為水毀和水損兩大類。水毀是指橋梁在水害作用下喪失了承載力，甚至直接垮塌。這種情況通常導致橋梁的完全失效，需進行重建或大規(guī)模修復。水毀不僅對交通造成嚴重影響，還可能導致人員傷亡和重大經濟損失。
水損可進一步分為結構性損傷和非結構性損傷。其中結構性損傷包括了橋墩傾斜、拱軸線異常等影響橋梁承載力的損傷。這類損傷可能導致橋梁部分功能喪失，需進行結構加固或部分重建。而非結構性損傷包括欄桿缺失、護坡破損、橋面破損等不直接影響橋梁承載力的損傷。這類損傷主要影響橋梁的正常使用和美觀，修復相對簡單。
（2）按水害的作用對象分類
橋梁水害根據其對作用對象的不同，可以分為對橋墩基礎破壞、橋臺破壞、上部結構破壞、主河道偏移孔跨等。橋墩基礎是承載橋梁豎向荷載和水流橫向荷載的關鍵構件，沖刷對其影響尤為顯著。沖刷會侵蝕橋墩周圍的河床土壤，導致基礎部分暴露在水流中。從而引起表面混凝土開裂和內部鋼筋銹蝕，嚴重影響橋梁的承載能力。此外，失去土壤支撐的橋墩基礎很容易發(fā)生傾斜和變形，其承載能力和穩(wěn)定性也會顯著降低。類似于橋墩基礎，橋臺也可能因沖刷作用導致其基礎失去必要的支撐，增加失穩(wěn)風險。
對于處在海洋或庫區(qū)環(huán)境中的橋梁以及漫水橋梁，當水位漫過橋面時，其上部結構容易被洪水沖毀。這類水害常表現為橋梁上部結構被沖壞或沖掉，而橋梁的墩柱依舊保留在原位。河床具有不穩(wěn)定性，大洪水可能使主河道中心向一側擺動，偏離原有的橋孔位置，此時盡管橋梁結構本身并沒有破壞，但其通航泄洪的功能已喪失。
（3）按導致水害的作用類型分類
根據導致水害的作用類型，橋梁水害可以分為洪水動力沖擊、沖刷、浮力托舉、漫水、磨蝕、橋下淤積和氯離子腐蝕等幾種形式。其中，洪水對橋梁的動力沖擊最為直觀，水流直接從側向對橋梁施加巨大的作用力，使橋梁發(fā)生脆性破壞。在極端洪水災害下，河道內水位可能暴漲甚至漫過橋面，洪水對橋梁上部結構產生較大水平推力與豎向浮托力，通常會導致橋梁支座滑動、剪切破壞以及上部結構的整體滑移與傾覆。
氯離子腐蝕是由海水引起的橋梁病害，表現為混凝土開裂、脫皮、鋼筋外露以及鋼筋銹蝕?？绾蛄洪L期暴露在飽和鹽分的海洋空氣和海水中，特別是橋梁墩臺和基礎下部結構，處于深海水的浸泡中，受到多種鹽類特別是氯離子的長期作用。這些鹽類對工程材料具有嚴重的腐蝕性，直接影響工程的質量和耐久性。
各種水災分類中，基礎沖刷是最常見，也是對橋梁結構的影響和破壞性最大的一種水災形式。沖刷是水流侵蝕河床、堤岸、橋梁基礎周圍泥沙及其他物質的過程，受到水深、流向、流速等水文條件與橋墩或基礎形式、泥沙特性、氣候變遷等環(huán)境因素的影響，主要表現為自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷。無論哪種形式沖刷，均會減少橋梁基礎埋深，甚至造成擴大基礎底部的掏蝕、裸露及脫空，嚴重降低橋梁結構的安全與穩(wěn)定性。
1966年至2005年期間，美國統(tǒng)計的1502 座倒塌的橋梁中，有58%的橋梁破壞是由于橋梁基礎結構沖刷病害及其相關水力學作用引起的，每年因橋梁沖刷破壞而造成的經濟損失高達3000萬美元。新西蘭科學與工業(yè)研究部（DSIR）1990年的一份研究報告指出：1960年至1984年，新西蘭境內發(fā)生的108 起橋梁破壞事故中，29起是由橋墩沖刷引起的，用于橋墩沖刷修繕的費用占到了橋梁維護費用的70%。中國在2000年~2014年間運營階段發(fā)生的106 起橋梁坍塌事故中，有30%是由于水流沖刷引起的。水害對橋梁的結構安全和耐久性構成重大威脅，因此在橋梁設計、施工和維修養(yǎng)護過程中，必須充分考慮水害對橋梁的影響，并采取相應的防治措施。
