1.课题来源与背景： 本项目为自选课题，总投入费用约3000万元。新中国成立后，我国从20世纪50年代大兴水利开始大量建造渡槽, 目前国内已建的各类渡槽数以万计。渡槽建成运行后，随着时间的推移，渡槽老化病害问题日趋严重，将导致工程效益不断降低甚至丧失。此外，渡槽为架空建筑物，安全要求高，出险危害大，且渡槽大多与道路、河流等交叉，若出现事故，后果不堪设想。目前我国很多在役渡槽都存在着或大或小的病害和安全问题，需要经过科学的健康诊断之后，通过合理的方法进行除险加固。但国内缺乏合适的渡槽健康检测方法、安全评价标准和病害修复技术，严重影响渡槽的维护管理和安全运行。因此，开展在役渡槽健康诊断与病害修复研究已成为水利工程领域一项非常重要且十分迫切的工作。

    2.技术原理及性能指标： 技术原理： （1）渡槽混凝土碳化致因及防护对策研究 针对渡槽混凝土的碳化致因进行系统分析，并立量化评估模型进行使用寿命预测。同时，通过室内外模拟与原位涂覆试验，评价其技术经济性能，进行防护后的使用寿命预测。 （2）渡槽橡胶支座劣化规律及服役寿命预测研究 针对工程橡胶支座出现劣化的现象，通过试验确定影响橡胶材料老化失效的主要环境因素。利用加速劣化试验，基于压缩性能指标确定橡胶支座中的橡胶板寿命预测方法，对渡槽橡胶支座服役寿命做出预测。 （3）三维激光重构的渡槽隐患识别研究 针对空间三维点云的损伤图像优化、分类及检测方法，提出用鲁棒主成分分析来区分激光扫描数据中存在的结构损伤和异常值，有效消除由于点云粗糙度所带来的不确定性，实现在不同的尺度进行渡槽变形监测分析。 （4）渡槽结构动力学损伤诊断技术研究 以“渡槽结构-水体-地基-动荷载”为四位一体耦联动力系统，研发在环境激励下渡槽结构振动响应特征信息提取技术、信息融合联合响应面法的渡槽结构模型修正技术，渡槽结构损伤诊断理论与方法。 （5）渡槽结构运行状态监测与振动预测研究 提出渡槽结构的安全监测和振动预测方法，通过在渡槽结构上布设传感器，进行结构状态的实时监测，在结构出现大幅振动时，进行及时的检查与维修。 （6）地震作用下渡槽结构损伤特性研究 采用有限元软件建立三维精细化渡槽模型，考虑地震作用影响，借助易损性与损伤本构理论，确定渡槽破坏准则和损伤指标，并在此基础上研究渡槽结构的易损性，揭示了地震响应下在役渡槽结构易损部位及损伤演化规律。 （7）渡槽安全评价方法研究 提出了基于现状分析与管理评价、工程质量评价及工程安全复核评价基础上的渡槽安全综合评价方法。采用指数型标度的AHP法和熵模型，结合专家群决策进行综合评分，提出一种基于改进FCE的渡槽安全综合评价方，得到渡槽安全状态总评分更准确地确定渡槽的安全类别。 （8）渡槽病害修复技术研究 对渡槽常见的密封止水、混凝土修复加固、降糙防护等修复技术开展深入研究，包括修复理论研究，产品研发和施工工艺研究等。 技术指标：完成《在役渡槽健康诊断与病害修复关键技术及应用》报告；发表了学术论文62篇（其中SCI论文6篇，EI论文16篇，核心期刊论文7篇）；出版论著2本；获得授权发明专利10项，实用新型专利16件，软件著作权3项；编制技术标准6项（其中行业标准3项）；入选水利先进实用技术重点推广项目2项、水利部成熟适用水利科技成果推广项目1项；培养硕士研究生8人（其中1人获评河南省优秀硕士学位论文）。

    3.技术的创造性与先进性： （1）提出了用混凝土pH值曲线突变点表征碳化深度新方法，建立了基于碳化深度的渡槽服役寿命预测模型，创建了渡槽橡胶支座使用寿命现场无损检测技术。 （2）创新了渡槽变形及表面破损点云快速识别技术，提出了渡槽结构特征信息提取及模态参数辨识方法；创建了基于方差贡献率的渡槽结构信息融合分析方法，研发了渡槽结构动力学损伤诊断技术。 （3）揭示了地震响应下渡槽结构易损部位及损伤演化规律，提出了基于界限法和多元Copula函数的渡槽局部构件与整体结构地震易损性分析方法。 （4）构建了在役渡槽安全评价指标体系、方法和技术标准；研发了环保型聚氨酯建筑密封胶、高性能改性聚合物修补砂浆、单组分（脂肪族）聚氨酯防水涂料等渡槽病害修复材料；制定了相关施工工艺。

    4.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 在役渡槽健康诊断与病害修复关键技术成熟度达到了9级，该技术适用于渡槽工程运行安全保障，已成功在数十宗渡槽工程中得到应用，未发生安全问题，该技术安全可靠。

    5.应用情况及存在的问题：本项目研究成果在国内不同地域、不同气候条件、不同省份的数十宗渡槽工程中得到推广应用，为这些渡槽工程健康诊断和病害修复提供了可靠的技术支撑。存在的主要问题为渡槽修复材料的耐久性仅在实验室进行了验证，还需进一步在实际工程中进行长期跟踪验证。

    6.成果获奖情况：无。