吳貴弟

(廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院土木工程學(xué)院 福建 漳州 363105)

由于我國(guó)裝配式建筑起步較晚,在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中普遍存在著項(xiàng)目管理不完善、施工現(xiàn)場(chǎng)控制力度不夠、缺乏技術(shù)熟練的施工人員等諸多問(wèn)題,極易引發(fā)施工安全及質(zhì)量事故。在此背景下,相關(guān)學(xué)者們對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量問(wèn)題展開相關(guān)研究。在裝配式建筑施工過(guò)程中,施工質(zhì)量的好壞直接影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性,也成為了影響裝配式建筑在我國(guó)建筑業(yè)中推進(jìn)進(jìn)程快慢的關(guān)鍵因素。

本文主要是對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別,并量化評(píng)估研究,再結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證了評(píng)估方法的可靠性。

1 構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

本文在已有研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)閱讀裝配式質(zhì)量管理的技術(shù)規(guī)范,結(jié)合“裝配式建筑項(xiàng)目”的文獻(xiàn)和“裝配式建筑項(xiàng)目施工質(zhì)量控制”的文章約50 篇。經(jīng)檢索并對(duì)照,對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)中研究的指標(biāo)進(jìn)行總結(jié)分析,結(jié)合相關(guān)裝配式建筑專家的意見之后,總結(jié)影響施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的主要因素,以此構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,具體如表1所示。

表1 裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 基于灰色層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)理論的裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

本文基于灰色層次分析法并引入模糊理論,能更有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。

2.1 灰色層次分析法(GAHP)

主要是結(jié)合以下三個(gè)步驟進(jìn)行:

2.1.1 構(gòu)建成對(duì)灰數(shù)判斷矩陣

本文采用專家咨詢法,邀請(qǐng)n位比較權(quán)威的專家和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,根據(jù)通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷,通過(guò)發(fā)放專家問(wèn)卷、回收、整理資料,對(duì)文章中所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判?；疑珜哟畏治龇ㄍ瑯硬捎?～9標(biāo)度進(jìn)行量化[1],將評(píng)估指標(biāo)兩兩對(duì)比,構(gòu)建成對(duì)灰數(shù)判斷矩陣。

2.1.2 一致性檢驗(yàn)

想要使評(píng)價(jià)人員的主觀認(rèn)識(shí)約束有效消除,結(jié)合如下表達(dá)式,對(duì)其實(shí)施一致性檢驗(yàn),一致性檢驗(yàn)具體方法如下:

式(1)(2)中:一致性判定當(dāng)k≤1,β≥1時(shí),一致性檢驗(yàn)合格,即矩陣一致性較好;反過(guò)來(lái)當(dāng)k＞1,β＜1時(shí),一致性檢驗(yàn)不合格,還需要修正判斷矩陣直至k≤1,β≥1。

2.1.3 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

如果當(dāng)前層指標(biāo)為A1,A1,…,An,上一層指標(biāo)為A,則可對(duì)A1,A1,…,An進(jìn)行兩兩比較,得到aij,記A=(a ij)n×n。則A 為指標(biāo)A1,A1,…,An相應(yīng)于上一層指標(biāo)A 的灰數(shù)判斷矩陣。各層次指標(biāo)的權(quán)重向量為ω=(ω1,ω2,…ωn)T,對(duì)每個(gè)A 均可求得權(quán)向量ωi=(ωi1,ωi2,…ωin),如果上一層m 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為a1,a2,…am,那么該層每個(gè)指標(biāo)的組合權(quán)重為:∑mi=1a1ωi1,∑mi=1a1ωi2,…,∑mi=1a1ωi2。照此方法逐層計(jì)算,即可得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量W=(wj,j=1,2,…n),其中為第wj個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

2.2 基于灰色層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)模型

2.2.1 建立模糊評(píng)價(jià)集

本文根據(jù)采用Likert5分量表法對(duì)工程的需要評(píng)價(jià)等級(jí)分為五級(jí),評(píng)價(jià)集為V={V1,V2,V3,V4,V5},即重大風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是5,較高風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是4,中等風(fēng)險(xiǎn)的賦值是3,一般風(fēng)險(xiǎn)賦值是2,可控風(fēng)險(xiǎn)的分?jǐn)?shù)是1。并邀請(qǐng)專家參與調(diào)查問(wèn)卷,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行量化[2]。

2.2.2 確定隸屬度矩陣

本研究采用更為客觀的定量分析方法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度,經(jīng)過(guò)各指標(biāo)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的隸屬情況,形成隸屬度矩陣G[1]:

2.2.3 模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

本文提出的裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基于灰色層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)模型就是將評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量W 與隸屬度矩陣G 相乘,獲得一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果向量:

式中:B為裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣,B=(bi,i=1,2,…,m),b1為方案i中線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)。

這一環(huán)節(jié)就是一級(jí)綜合評(píng)價(jià),本文需要完成二級(jí)評(píng)價(jià)。其原理是相同的,僅自不同子指標(biāo)層入手,一直到指標(biāo)層,之后再進(jìn)行目標(biāo)層,分層實(shí)施,也就是將下一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果當(dāng)成是上級(jí)評(píng)價(jià)的源頭,一直至獲取最后的評(píng)價(jià)結(jié)果時(shí)結(jié)束。

3 實(shí)例分析

本文選取某市經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目,總用地約4.2萬(wàn)m2,地上建筑約12.5萬(wàn)m2,結(jié)構(gòu)體系分別為1#、2#樓為裝配式混凝土結(jié)構(gòu),3#樓為裝配式鋼結(jié)構(gòu)。預(yù)制構(gòu)件為1#、2#樓采用疊合樓板、預(yù)制梯段板、ALC預(yù)制內(nèi)隔墻板、玻璃幕墻和ALC 板外圍護(hù)墻,3#樓采用鋼筋桁架樓承板,鋼樓梯,玻璃幕墻。設(shè)計(jì)施工一體化,并均應(yīng)用BIM 技術(shù),方案設(shè)計(jì)初期統(tǒng)籌策劃場(chǎng)地布局、構(gòu)件拆分、塔吊選型、外架模板等實(shí)施要求,提質(zhì)增效,強(qiáng)化一體化組織管理。

3.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及權(quán)重計(jì)算結(jié)果

如前所述,本實(shí)例采用灰色層次分析法確定裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

首先,根據(jù)施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)大小,將風(fēng)險(xiǎn)劃分為Ⅰ～Ⅴ,共5個(gè)等級(jí)。

其次,通過(guò)選取在建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理及質(zhì)量檢測(cè)單位等相關(guān)單位的20名安全管理人員對(duì)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、施工方案、施工資料及評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù),最終形成判斷矩陣,如表2所示。

表2 Xi的成對(duì)灰數(shù)判斷矩陣

再次,進(jìn)行一致性檢驗(yàn),根據(jù)表2 可得矩陣A,如下

根據(jù)式(1)得到k的解為0.975,根據(jù)式(2)得到β的解為1.042。滿足k≤1,β≥1的條件,則矩陣具有較好的一致性,通過(guò)檢驗(yàn)。

最后,進(jìn)行歸一化處理,得到一級(jí)指標(biāo)和各二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,各風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 一、二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

結(jié)合各指標(biāo)的特點(diǎn),建立評(píng)價(jià)集為V={重大風(fēng)險(xiǎn),較高風(fēng)險(xiǎn),中等風(fēng)險(xiǎn),一般風(fēng)險(xiǎn),可控風(fēng)險(xiǎn)}。邀請(qǐng)5位專家參與調(diào)查問(wèn)卷,根據(jù)專家對(duì)該項(xiàng)目各指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果,構(gòu)建模糊關(guān)系評(píng)價(jià)矩陣[3]。以表1中的一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)E1為例,計(jì)算其二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度矩陣。

根據(jù)公式(4),得出

同理,可得出其他二級(jí)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià):

一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:

通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果能夠得出,評(píng)定為低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的比重為4.8%,較低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的比重為12.5%,中等風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的比重為19.2%,較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的比重為27.9%,高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的比重為40.2%。結(jié)合評(píng)價(jià)集,該裝配式建筑項(xiàng)目施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)屬于較高風(fēng)險(xiǎn)[4]。針對(duì)該項(xiàng)目可以從預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量是否合格、預(yù)制構(gòu)件吊裝情況、預(yù)制構(gòu)件連接情況、施工人員的操作熟練程度、質(zhì)量驗(yàn)收工作情況等對(duì)該項(xiàng)目施工質(zhì)量影響較大的幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)管控。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)裝配式建筑施工的特點(diǎn)及施工管理角度分析,從三個(gè)方面構(gòu)件了裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系,利用灰色層次分析法確定了各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重,最后采用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)價(jià),確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。