钢筋混凝土（RC）桥柱的锈蚀问题直接危及桥梁的安全性和使用寿命，必须同时采取腐蚀防护和加固措施。提出采用双相不锈钢套管加固锈蚀RC桥柱，为研究其轴心受压力学性能，对10根双相不锈钢套管加固锈蚀RC短柱、2根低碳钢套管加固锈蚀RC短柱和4根未加固RC短柱对比试件进行了轴心受压试验，获得了试件的破坏形态和荷载-位移曲线。在此基础上分析了钢筋锈蚀率、钢套管壁厚、钢套管材质和填充混凝土类型（自密实自应力混凝土和自密实混凝土）对试件轴压力学性能的影响规律，并推导了双相不锈钢套管加固锈蚀RC短柱轴心受压承载力计算公式，计算结果与试验结果吻合良好，可为实际工程应用和后续研究提供参考。研究结果表明，加固试件呈现出两种破坏形态：（1）双相不锈钢套管中上部或中下部局部鼓曲破坏；（2）双相不锈钢套管中上部局部鼓曲的同时发生局部屈曲失稳破坏；加固柱的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和承载力受双相不锈钢套管壁厚和钢套管材质影响较大，而受钢筋锈蚀率和填充混凝土类型影响很小；双相不锈钢套管可以非常显著地提高锈蚀RC柱的承载力和变形能力，并且承载力随套管壁厚的增大而增加。在其他条件相同的情况下，双相不锈钢套管加固试件比低碳钢套管加固试件的承载力提高幅度更大。