影響工程質量因素(4M1E)的新思路分析與研究

王 賡，張 猛

(1. 天津地鐵建設發(fā)展有限公司，天津 300051；2. 上海建工七建集團有限公司，上海 200050)

通常建設工程施工質量控制，包括建筑工程、水利工程、道路工程、市政工程等質量控制，都是從包括人員、機械、材料、方法、環(huán)境(4M1E)等因素[1-5]的整個控制系統(tǒng)中獲得相關信息，確定需要控制的一些關鍵工藝點或影響工程質量的因素，并對其加以分析，制訂對策[6]．常用的因果分析法就是利用因果分析圖來系統(tǒng)整理分析某個質量問題(結果)與其產(chǎn)生原因之間的關系．因果分析圖是圍繞一個質量問題從人、材、機、法、環(huán)5個方面進行調查，了解工程實際條件和操作的具體情況，廣泛收集現(xiàn)場不同層次的工程人員的意見，集思廣益、相互補充后分析繪圖，找出引起質量問題的主要原因，并制訂出對策．但是，對于不同特點的工程，均采用一種分析方法進行五大要素分析，其分析的不確定性、針對性不強的特點越來越顯示出來[7]．為了提高和保證工程質量，應拓寬質量控制因素分析思路[3,7]．在通常采用的分析方法的基礎上加入新的方法進行分析，將人、材、機、法、環(huán)5要素按照工程的具體特點分出主次順序，根據(jù)影響質量的比重合理排序，準確、有側重點地進行分析，使得出的影響工程質量問題的因素更加符合工程實際．該方法對進行工程質量控制具有非常重要的作用，對施工現(xiàn)場工程質量的控制也具有一定的參考和借鑒意義．

1 分析影響工程質量因素，控制施工質量過程中存在的問題

1.1 主次層次不清

目前，施工現(xiàn)場進行工程施工質量控制時采用的方法很多，不管采取哪種方法，都是圍繞人、材、機、法、環(huán)5個方面的因素進行分析，尤其是因果分析圖法則更加明顯[8]．但是，在對影響工程質量問題分析過程中，對五大要素的分析只是籠統(tǒng)地進行調查、分析、決策進而找出影響工程質量的主要因素，沒有將5大要素分出主次，分出層次進行分析，使得分析問題時重點不突出．

1.2 適應性、準確性不強

對影響工程質量的因素分析時，沒有根據(jù)五大要素對其不同的影響程度進行分析；沒有對影響工程質量的五大要素進行不同的排列組合；分析過程中適應性、準確性不強．因而，造成分析問題的不準確性，進而影響施工質量的控制．

1.3 考慮具體工程情況不夠全面

每一個工程的施工均具有不同的工程環(huán)境、建筑特點、結構特點、施工方案、施工方法、信息化施工特點、產(chǎn)品(構件)形成過程的差異、不同的自然條件、施工隊伍特點和新材料、新技術和新工藝應用等各種情況．尤其是采用新材料、新工藝、新技術的施工過程中出現(xiàn)質量問題，在進行分析時將五大要素的不同影響程度結合工程實際有所欠缺，以致影響采用因果分析圖進行施工過程質量控制的實際效果，不能準確、有針對性地進行質量控制，使因果分析不能完全符合實際，達不到應有的效果．

2 施工內容及施工特點

2.1 建設工程項目的性能

建設工程是一種特殊商品，同樣是建設工程項目，其理化性能、使用性能、建筑功能、外觀性能、安全性、可靠性和經(jīng)濟性等側重點不同；橋梁、道路、建筑工程、環(huán)境系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給排水與采暖、電氣系統(tǒng)等許多方面也存在著差異．如：橋梁、道路是交通運輸?shù)年P鍵；建筑工程是人居住和工作學習的場所；給排水與采暖系統(tǒng)要保證給水系統(tǒng)、市外排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)滿足工程使用過程中的要求．不同的性能對工程質量的控制有所不同[9]．

2.2 工程的結構形式

建筑工程的結構形式常見的有以下幾種：混合結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構、球網(wǎng)架結構和各種特殊結構工程．混合結構是由砌體和鋼筋混凝土的梁板組成；鋼筋混凝土結構主要是由鋼筋、混凝土的柱、墻、梁板和填充墻等組成；鋼結構主要是由鋼柱、梁、板等組成，主要使用的是鋼材．不同的結構形式質量控制的方法、控制內容不同[10]．

2.3 施工方法及施工工序

不同的工程其施工方法、施工工序也不盡相同：如混合結構，大部分是現(xiàn)場施工，其工作是砌體工程的砌筑工作和鋼筋混凝土構造柱、圈梁、現(xiàn)澆及預制混凝土梁板等工作；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構現(xiàn)場大部分工作是鋼筋、模板和混凝土施工工作；裝配鋼筋混凝土結構在現(xiàn)場大部分工作是各種不同構件的吊裝安裝，而工程的構件是由加工廠預制或現(xiàn)場預制；鋼結構大部分現(xiàn)場工作是構件安裝和焊接工作．同樣，球網(wǎng)架結構在現(xiàn)場大部分工作是球網(wǎng)架的安裝．而施工工序的不同影響更加明顯[2]．例如：水塔的施工工藝可采用水柜在地面預制，塔身采用滑升模板施工，最后采用千斤頂提升的方法，將水柜提升到位；還可以塔身采用滑升模板的方法施工，水柜采用到塔身的頂部去施工．兩種施工工序截然不同，施工質量的控制，影響施工質量的因素控制的側重點也應該是截然不同的．

2.4 不同結構形式的現(xiàn)場施工特點

混合結構施工特點主要是工人手工砌筑墻體．現(xiàn)澆混凝土結構現(xiàn)場施工中的三大工序為：鋼筋工程、模板工程及混凝土工程．其中：鋼筋工程和模板工程施工是人工現(xiàn)場綁扎和支設；混凝土工程施工多利用混凝土泵送澆筑或塔式起重機加料斗人工澆筑．預制混凝土結構、鋼結構和單層工業(yè)廠房等施工則采用機械吊裝各種構件安裝人工焊接完成，焊接量很大；球網(wǎng)架結構則按采用施工方法的不同，分為人工安裝和機械安裝施工；各種結構的抹灰工作均采用人工現(xiàn)場濕作業(yè)施工等[5,11]．總之，有的工作主要靠手工工作施工，有的工作主要靠機械施工，還有的工作靠機械與人工配合施工．

3 影響工程質量五大要素的不同排列組合的內容

3.1 建筑及結構形式

不同的建筑體型、立面、平面特點及不同的結構形式的墻體、基礎、構造等設計要求不同．工程結構的不同特點、結構的不同形式所帶來的是使用材料的種類、品種、規(guī)格的不同；不同的結構形式的設計是依據(jù)其荷載的搜集、結構受力特點、設計計算簡圖的選取來進行，依據(jù)這些特點在進行施工時，質量控制的重點、工程質量控制位置、影響工程質量的要素按其影響的程度等先后排序不盡相同[12]．

3.2 施工方案及施工方法

對于不同的建筑結構形式，其施工方案、施工方法相差比較多，即便是同一種結構形式采用的施工方案和施工方法也會差別很多，不同的施工方法施工的特點也不盡相同，質量控制的內容有差異[13]．施工方案、方法是形成最終質量的關鍵，不同的施工方案及施工方法都對施工質量產(chǎn)生重大影響．不同的施工方案質量控制的內容、側重點、有關材料、半成品、構配件的控制、施工準備、施工作業(yè)活動過程、施工結果的驗收的質量控制各有特點．對于規(guī)模大、結構復雜、特種結構、新結構、工藝復雜、技術復雜的工程的施工方案選擇更有特點，不同的施工方案特點給工程施工質量的控制帶來新的挑戰(zhàn)，并且使得影響施工質量的因素的重要程度出現(xiàn)不同．

3.3 信息化施工

在施工過程中工程質量控制是動態(tài)變化的，隨著施工的推進，影響工程質量的各種參數(shù)的控制程度隨時變化，應考慮其動態(tài)性進行隨時的調整[12]．

3.4 建筑產(chǎn)品(構件)形成過程

在工程施工過程中，每一產(chǎn)品(建筑構件)的形成過程不盡相同，有的產(chǎn)品(構件)的形成主要是以施工人員的手工操作為主完成，有的產(chǎn)品(構件)主要是以機械操作為主完成，還有的是機械與手工配合完成．例如：傳統(tǒng)的抹灰工程，其施工過程的完成主要是靠工人的手工操作，經(jīng)常出現(xiàn)的質量通病包括空鼓、裂縫、抹灰面層起泡、開花、有抹紋、抹灰面不直、陰陽角不垂直、不方正等．其主要原因大部分是工人在操作過程中基層清理不干凈、墻面澆水不透、抹灰前掛線、做灰餅和沖筋不認真或一次抹灰厚度過厚等原因造成的．總之，大部分抹灰工程的質量問題主要是由人工操作引起的[14-16]；再例如：泥漿成孔灌注樁的施工，在進行鉆孔施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的質量問題包括塌孔、樁孔偏斜、梅花孔、縮頸等問題．產(chǎn)生這些質量問題的原因包括：泥漿比重不夠、沖擊(抓)錐撞擊孔壁、鉆孔過程中遇到較大的孤石或探頭石、機械轉向裝置失靈、鉆桿彎曲接頭不直等，主要是因為機械技術性能、工作效率、工作質量情況造成的[17]．

3.5 天氣及水文地質條件

不同的自然環(huán)境條件下，施工質量的控制也有很大的變化．施工必須要根據(jù)氣候變化，調整施工質量控制的主次內容分配．比如，在寒冷的冬天和炎熱的夏天，在我國的北方地區(qū)和南方地區(qū)施工質量控制的關鍵部位、關鍵工序也是不相同的，產(chǎn)生的質量問題也有很大的差異，影響工程質量的因素側重點差異很大．

3.6 施工隊伍的施工特點

每一個施工隊伍都有自己的施工特點，對于相同的混凝土結構，有的隊伍擅長使用滑升模板進行施工，有的隊伍擅長使用大模板進行施工，還有的企業(yè)具有專門的技術做防水，其質量非常過硬，總之各個施工企業(yè)施工隊伍其特點、技術、技巧也不相同，施工質量控制的重點各不相同．

3.7 新材料、新技術和新工藝的應用

隨著綠色建筑、低碳經(jīng)濟、綠色施工的出現(xiàn)，為了達到綠色施工，應不斷改進施工工藝、施工方法．采用綠色建材、環(huán)保型新材料已迫在眉睫，全世界都在努力開發(fā)環(huán)保型的機械，一體化作業(yè)工程機械的開發(fā)利用也已經(jīng)在發(fā)達國家開始投入使用．今后，綠色施工應該是施工企業(yè)的發(fā)展方向，也是建筑業(yè)與國際接軌的保障．因此，施工企業(yè)必須要改進施工工藝和施工方法，大力推進采用新技術、新工藝、新方法、不斷提高工藝技術水平，以保證工程質量穩(wěn)定提高．例如，在加固軟土地基施工中電動土工材料(土工膜、土工布、土工格柵、排水板等)的引進及應用，既是新工藝又是新材料[18-20]．

4 4M1E要素分析考慮時的不同排列組合建議

在對工程出現(xiàn)的質量問題進行影響因素分析時，應針對不同結構形式、不同的施工方案及施工方法、信息化施工特點、產(chǎn)品(構件)形成過程的差異、不同的自然環(huán)境條件、施工隊伍的特點和新材料、新技術和新工藝的應用，對5大要素進行不同的排列組合考慮，會對提高工程質量起到至關重要的作用．

4.1 以人工操作為主的施工過程

對于以人工操作為主的施工過程，應考慮將人的因素放到首位．由于人具有主觀能動性，是整個手工操作施工的主要實施者，工人的操作水平、技術熟練程度和責任心都會對以手工操作完成的施工過程起決定作用．因此，建議在5大要素分析排列中將“人”的要素放到首位．

4.2 以機械為主完成的施工過程

對于以機械為主完成的施工過程，機械的性能、保養(yǎng)、磨損程度、選型、運轉狀態(tài)、合理使用等在施工過程中起主要作用，因此，建議在分析5大要素排列時將“機”因素放到首位．

4.3 采用新材料的施工過程

工程所需的原材料、半成品、構配件等都屬于此范疇，它們是構成永久工程的組成部分．若采用了新材料，由于缺乏經(jīng)驗，在施工質量控制過程中應考慮將材料因素放到首位，對新材料的性能、特點、用量、運輸、存放、保管以及使用中應注意的事項等放在首位．因此，建議分析影響質量的5大要素時，將“材”要素放在首位．

4.4 采用新工藝的施工過程

對于采用新工藝的施工過程，由于施工人員對新工藝不熟悉，質量控制沒有經(jīng)驗，容易對工程質量產(chǎn)生重大影響，應考慮將“法”放到首位．新工藝及施工方案是否合理、安全應在施工質量控制中列為重點．建議分析影響質量的因素時，將 5大要素中的“法”要素放到首位．

4.5 受環(huán)境因素影響大的施工過程

環(huán)境條件往往對工程質量產(chǎn)生特定的影響，這里主要指工程地質水文環(huán)境、氣象環(huán)境、作業(yè)環(huán)境等．加強環(huán)境管理、改進作業(yè)條件、把握好技術環(huán)境、輔以必要的措施，是控制環(huán)境對質量影響的重要保證．對于受環(huán)境因素影響大的施工過程，應將環(huán)境放到首位，即在進行影響質量要素分析時，將“環(huán)”要素放到首位．

其余的要素應根據(jù)不同施工過程的施工特點，進行不同的排列組合，不追求一種排列組合，應追求動態(tài)、信息組合．例如：在電動土工材料的引用中，既是新工藝又是新材料，因此，進行影響質量問題因素分析時，雖然對5大要素應全面考慮，但應將5大要素按其對工程質量的影響程度加以區(qū)分，不同對待．

總之，在施工過程中，對出現(xiàn)的質量問題進行影響質量因素分析時，對4M1E中的5大要素應根據(jù)不同的具體情況按其影響工程質量的程度進行分析，即對5大要素按其影響程度進行不同的排列組合，進而能夠更準確地尋找到影響工程質量問題的關鍵因素，準確地制定對策，保證和提高工程質量．

5 結 語

建筑工程施工是一個復雜、綜合的系統(tǒng)工程，影響工程質量的因素貫穿整個施工過程，眾多因素相互關聯(lián)，共同作用，產(chǎn)生影響．不同的因素在施工過程中會產(chǎn)生不同的施工質量問題，但是分析影響工程質量的要素都是從人、材、機、法、環(huán)5大方面進行的．

針對不同結構形式、不同的施工方案及施工方法、信息化施工特點、產(chǎn)品(構件)形成過程、不同的環(huán)境條件、施工隊伍的特點和新材料、新技術、新工藝應用等各種情況，在對產(chǎn)生的質量問題原因統(tǒng)計分析時，在全面考慮5大要素的前提下，還應對4M1E因素進行不同的排列組合分析，準確地發(fā)現(xiàn)質量問題、有效地排除質量隱患，準確地做到有的放矢，對保證和提高工程質量更有效．

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