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)

由于我國裝配式建筑起步較晚,在項目實施過程中普遍存在著項目管理不完善、施工現(xiàn)場控制力度不夠、缺乏技術(shù)熟練的施工人員等諸多問題,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)者們對裝配式建筑施工質(zhì)量問題展開相關(guān)研究。在裝配式建筑施工過程中,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建筑業(yè)中推進進程快慢的關(guān)鍵因素。

本文主要是對裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險因素進行識別,并量化評估研究,再結(jié)合實例驗證了評估方法的可靠性。

1 構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評估指標體系

本文在已有研究的基礎(chǔ)上,通過閱讀裝配式質(zhì)量管理的技術(shù)規(guī)范,結(jié)合“裝配式建筑項目”的文獻和“裝配式建筑項目施工質(zhì)量控制”的文章約50 篇。經(jīng)檢索并對照,對相關(guān)文獻中研究的指標進行總結(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)險的主要因素,以此構(gòu)建裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價體系,具體如表1所示。

表1 裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價指標體系

2 基于灰色層次分析法與模糊綜合評價理論的裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評估模型

本文基于灰色層次分析法并引入模糊理論,能更有效的實現(xiàn)對裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險的評價。

2.1 灰色層次分析法(GAHP)

主要是結(jié)合以下三個步驟進行:

2.1.1 構(gòu)建成對灰數(shù)判斷矩陣

本文采用專家咨詢法,邀請n位比較權(quán)威的專家和現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師,根據(jù)通過調(diào)查問卷,通過發(fā)放專家問卷、回收、整理資料,對文章中所構(gòu)建的評價指標進行評判?；疑珜哟畏治龇ㄍ瑯硬捎?～9標度進行量化[1],將評估指標兩兩對比,構(gòu)建成對灰數(shù)判斷矩陣。

2.1.2 一致性檢驗

想要使評價人員的主觀認識約束有效消除,結(jié)合如下表達式,對其實施一致性檢驗,一致性檢驗具體方法如下:

式(1)(2)中:一致性判定當k≤1,β≥1時,一致性檢驗合格,即矩陣一致性較好;反過來當k＞1,β＜1時,一致性檢驗不合格,還需要修正判斷矩陣直至k≤1,β≥1。

2.1.3 確定評價指標權(quán)重

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

2.2 基于灰色層次分析法的模糊綜合評價模型

2.2.1 建立模糊評價集

本文根據(jù)采用Likert5分量表法對工程的需要評價等級分為五級,評價集為V={V1,V2,V3,V4,V5},即重大風(fēng)險的分數(shù)是5,較高風(fēng)險的分數(shù)是4,中等風(fēng)險的賦值是3,一般風(fēng)險賦值是2,可控風(fēng)險的分數(shù)是1。并邀請專家參與調(diào)查問卷,對風(fēng)險等級進行量化[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價指標隸屬度,經(jīng)過各指標對風(fēng)險等級的隸屬情況,形成隸屬度矩陣G[1]:

2.2.3 模糊綜合評價結(jié)果

本文提出的裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價的基于灰色層次分析法的模糊綜合評價模型就是將評價指標的權(quán)重向量W 與隸屬度矩陣G 相乘,獲得一級評價指標的評價結(jié)果向量:

式中:B為裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價結(jié)果矩陣,B=(bi,i=1,2,…,m),b1為方案i中線路的風(fēng)險評價等級。

這一環(huán)節(jié)就是一級綜合評價,本文需要完成二級評價。其原理是相同的,僅自不同子指標層入手,一直到指標層,之后再進行目標層,分層實施,也就是將下一級評價結(jié)果當成是上級評價的源頭,一直至獲取最后的評價結(jié)果時結(jié)束。

3 實例分析

本文選取某市經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園項目,總用地約4.2萬m2,地上建筑約12.5萬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 板外圍護墻,3#樓采用鋼筋桁架樓承板,鋼樓梯,玻璃幕墻。設(shè)計施工一體化,并均應(yīng)用BIM 技術(shù),方案設(shè)計初期統(tǒng)籌策劃場地布局、構(gòu)件拆分、塔吊選型、外架模板等實施要求,提質(zhì)增效,強化一體化組織管理。

3.1 風(fēng)險評估指標統(tǒng)計及權(quán)重計算結(jié)果

如前所述,本實例采用灰色層次分析法確定裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險評價指標體系中各級評價指標的權(quán)重。

首先,根據(jù)施工質(zhì)量風(fēng)險大小,將風(fēng)險劃分為Ⅰ～Ⅴ,共5個等級。

其次,通過選取在建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理及質(zhì)量檢測單位等相關(guān)單位的20名安全管理人員對該項目設(shè)計方案、施工方案、施工資料及評價指標的實際調(diào)查數(shù)據(jù),最終形成判斷矩陣,如表2所示。

表2 Xi的成對灰數(shù)判斷矩陣

再次,進行一致性檢驗,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,通過檢驗。

最后,進行歸一化處理,得到一級指標和各二級指標的權(quán)重,各風(fēng)險評估指標權(quán)重系數(shù)計算結(jié)果見表3。

表3 一、二級風(fēng)險指標權(quán)重

3.2 模糊綜合評價模型

結(jié)合各指標的特點,建立評價集為V={重大風(fēng)險,較高風(fēng)險,中等風(fēng)險,一般風(fēng)險,可控風(fēng)險}。邀請5位專家參與調(diào)查問卷,根據(jù)專家對該項目各指標的評價結(jié)果,構(gòu)建模糊關(guān)系評價矩陣[3]。以表1中的一級評價指標E1為例,計算其二級評價指標的隸屬度矩陣。

根據(jù)公式(4),得出

同理,可得出其他二級指標綜合評價:

一級評價指標的模糊綜合評價結(jié)果為:

通過評價結(jié)果能夠得出,評定為低風(fēng)險等級的比重為4.8%,較低風(fēng)險等級的比重為12.5%,中等風(fēng)險等級的比重為19.2%,較高風(fēng)險等級的比重為27.9%,高風(fēng)險等級的比重為40.2%。結(jié)合評價集,該裝配式建筑項目施工質(zhì)量風(fēng)險屬于較高風(fēng)險[4]。針對該項目可以從預(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)量驗收工作情況等對該項目施工質(zhì)量影響較大的幾個方面進行重點管控。

4 結(jié)語

本文通過對裝配式建筑施工的特點及施工管理角度分析,從三個方面構(gòu)件了裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險指標體系,利用灰色層次分析法確定了各風(fēng)險指標的權(quán)重,最后采用模糊綜合評價模型對項目進行了評價,確定其風(fēng)險等級。