鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造施工加固方案分析

廖一

摘 要：本文分析了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造施工加固方案，介紹了加固方案優(yōu)選模型的內(nèi)涵，加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系的構(gòu)建等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；加固；改造

建筑物加固方案的選擇十分重要，對(duì)加固質(zhì)量和加固效果影響巨大。加固方案的選擇受資金投入、施工難易程度、施工周期長(zhǎng)短等因素的影響。本文在遵循方案優(yōu)選工作客觀性、可比性、系統(tǒng)性等原則的前提下，首先在收集相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過重要性指數(shù)和變異系數(shù)等數(shù)學(xué)方法和德爾菲法建立了加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系；然后借助 MA-OWA 算子建立起加固方案優(yōu)選指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算模型；最后基于改進(jìn)的 TOPSIS 法建立起加固方案優(yōu)選模型；旨在為選擇切實(shí)可行的加固方案提供一套完善的體系。

1 加固方案優(yōu)選模型的內(nèi)涵

1.1 加固方案優(yōu)選模型的內(nèi)容

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造施工中的加固方案優(yōu)選，是依據(jù)科學(xué)的方法，按照一定的程序，對(duì)所備選的加固方案進(jìn)行優(yōu)劣排序，從而最終優(yōu)選出最合理的加固方案。加固方案優(yōu)選應(yīng)用在結(jié)構(gòu)加固前的加固方案選擇階段，綜合考慮定性和定量因素并進(jìn)行進(jìn)行加固方案優(yōu)選選擇。眾所周知，確定某一事物通常要考慮多方面的因素或指標(biāo)，因此，必須綜合考慮多種因素，然后最終確定加固方案。

1.2 加固方案優(yōu)選模型構(gòu)建條件

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選的目的是選擇最優(yōu)的加固方案，將備選加固方案作為優(yōu)選對(duì)象，按照方案優(yōu)選的特定程序，對(duì)加固方案選擇時(shí)考慮的影響因素進(jìn)行識(shí)別和分析，然后建立模型綜合考慮，最總確定最優(yōu)加固方案。

（1）考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選時(shí)考慮因素的多變性、隨機(jī)性、復(fù)雜性，以及國(guó)內(nèi)外關(guān)于方案優(yōu)選的研究現(xiàn)狀，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選做如下設(shè)定：比選指標(biāo)精簡(jiǎn)化和可量化。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選時(shí)考慮的因素是方方面面的，本文旨在簡(jiǎn)化加固方案優(yōu)選指標(biāo)，減輕次要因素對(duì)加固方案選擇的影響。簡(jiǎn)化優(yōu)選指標(biāo)并不意味著忽略次要因素的影響，而是遵循加固方案指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)化、本質(zhì)化的原則，恰當(dāng)?shù)胤治鲎R(shí)別出主要的加固方案優(yōu)選因素。

（2）優(yōu)選模型的適用性。本文在建立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造施工中加固方案優(yōu)選模型時(shí)，重點(diǎn)考慮的不是不優(yōu)選模型的創(chuàng)新性和獨(dú)特性，而是旨在建立一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用且操作性強(qiáng)的模型，從而降低加固方案優(yōu)選過程中的不確定性和模糊性。根據(jù)以上原則建立的固方案優(yōu)選模型，旨在指導(dǎo)業(yè)主選擇一種最優(yōu)的加固方案，從而最大程度的滿足業(yè)主所要求的加固后效果。

（3）優(yōu)選系統(tǒng)的整體性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固包括很多流程，同時(shí)也形成了很多子系統(tǒng)，如果按照子系統(tǒng)來分別考慮，那么加固方案優(yōu)選工作將顯得非常復(fù)雜。本文將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，簡(jiǎn)化了加固方案優(yōu)選工作，同時(shí)也達(dá)到了真實(shí)反映系統(tǒng)特性的目的。

2 加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系的構(gòu)建

為了更好地選擇出最優(yōu)的加固方案，在此建立一套科學(xué)地、系統(tǒng)地加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系。

2.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建原則

（1）系統(tǒng)性。建立加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系目的是為了給加固方案優(yōu)選提供依據(jù)，而指標(biāo)體系選擇的質(zhì)量直接影響后續(xù)加固方案優(yōu)選的正確性和準(zhǔn)確性。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由若干個(gè)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成，它應(yīng)當(dāng)包括進(jìn)行加固方案優(yōu)選時(shí)所應(yīng)考慮的一切方面，并且對(duì)定性問題也應(yīng)指標(biāo)化處理，以保證后續(xù)方案優(yōu)選不出現(xiàn)片面性。

（2）科學(xué)性。必須建立含義清楚、概念明確的加固方案優(yōu)選體系，也就是所建立的指標(biāo)體系要能全方位地反應(yīng)整個(gè)加固方案優(yōu)選的全過程，同時(shí)要使優(yōu)選的結(jié)果可信并且有效。所以建立指標(biāo)體系不能靠個(gè)人主觀臆斷來確定，要在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，參考權(quán)威專家的經(jīng)驗(yàn)和意見后建立加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系。

（3）主次性。針對(duì)某一具體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固項(xiàng)目的加固方案優(yōu)選，不同的優(yōu)選指標(biāo)有不同的側(cè)重和特定涵義，對(duì)不同項(xiàng)目起到的影響也不同；選擇最貼近工程本身的優(yōu)選指標(biāo)，使優(yōu)選指標(biāo)富有代表性。與此同時(shí)，要抓住具體工程的關(guān)鍵因素，要分清主次，必要時(shí)按照貢獻(xiàn)程度來進(jìn)行取舍，本文的主次性主要通過賦予各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重來體現(xiàn)。

（4）獨(dú)立性。加固工程加固方案優(yōu)選涉及的面很廣，在建立優(yōu)選指標(biāo)體系時(shí)，指標(biāo)之間可能存在一定的相關(guān)性，但指標(biāo)的相關(guān)性不宜太大，否則會(huì)出現(xiàn)指標(biāo)間的重復(fù)優(yōu)選現(xiàn)象，從而增加方案優(yōu)選的難度，這是專家的意見也會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，最終影響方案優(yōu)選結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，為了最大程度地避免上述問題出現(xiàn)，務(wù)必要保證各優(yōu)選指標(biāo)的獨(dú)立性，為科學(xué)、合理、簡(jiǎn)便地進(jìn)行加固方案優(yōu)選創(chuàng)造先決條件。

（5）定性與定量相結(jié)合。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固方案優(yōu)選總體來說比較復(fù)雜，在建立指標(biāo)體系時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)所有優(yōu)選指標(biāo)的量化，在建立的指標(biāo)體系中肯定會(huì)含有部分定性指標(biāo)，而不能過分的依靠定性指標(biāo)的定性化去判斷，而應(yīng)該盡可能地把定性指標(biāo)進(jìn)行量化處理，從而增加指標(biāo)的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，在建立加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循定性與定量性結(jié)合的原則。

2.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

構(gòu)建加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系應(yīng)嚴(yán)格圍繞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選的目的，遵循上文陳述的指標(biāo)體系構(gòu)建原則，選擇科學(xué)性、系統(tǒng)性和層次性的加固方案優(yōu)選指標(biāo)。分析已有的結(jié)構(gòu)改造加固工程案例可知，結(jié)構(gòu)改造加固時(shí)對(duì)周圍環(huán)境影響較大，施工操作難度也較大，施工周期也難以準(zhǔn)確把握，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造加固方案選擇時(shí)定量指標(biāo)較少，定性指標(biāo)又較難定量化處理，相關(guān)歷史資料也比較缺乏。本文通過加固工程施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，詢問后期運(yùn)營(yíng)管理者、使用者、設(shè)計(jì)方以及項(xiàng)目投資方，咨詢改造加固方面的相關(guān)專家并且大量閱讀參考文獻(xiàn)后從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境三個(gè)方面初步歸納出與加固方案優(yōu)選相關(guān)的指標(biāo)。然后對(duì)指標(biāo)進(jìn)行列表整理，遵循方案優(yōu)選指標(biāo)的優(yōu)選原則，通過重要性指數(shù)和變異系數(shù)等數(shù)學(xué)方法和德爾菲法，最終優(yōu)選并確定出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選指標(biāo)。

通過加固工程施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，詢問后期運(yùn)營(yíng)管理者、使用者、設(shè)計(jì)方以及項(xiàng)目投資方，咨詢加固方面的相關(guān)專家并且大量閱讀參考文獻(xiàn)后初步歸納出的加固方案優(yōu)選的 13 項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)。

2.3 指標(biāo)的內(nèi)涵

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選指標(biāo)體系的建立是加固方案優(yōu)選工作開展的基礎(chǔ)，正確并恰當(dāng)?shù)乩斫飧髦笜?biāo)的內(nèi)涵有助于更好地做好加固方案優(yōu)選工作，現(xiàn)將各優(yōu)選指標(biāo)的內(nèi)涵總結(jié)如下：

（1）技術(shù)類指標(biāo)

施工操作難易程度主要指施工工藝的復(fù)雜程度、施工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度、加固方法的機(jī)械化程度高低以及勞務(wù)工人技術(shù)熟練程度等。該指標(biāo)直接影響整個(gè)加固施工的進(jìn)度（工期），而質(zhì)量、進(jìn)度（工期）、成本、安全是建筑工程四大關(guān)鍵性控制指標(biāo)之一，加固方案選擇時(shí)必須考慮以上四個(gè)方面盡可能達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)某種加固方案的施工操作難度較大時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致勞動(dòng)用工量增加、施工成本增加而且又延誤工期。

（2）經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)

從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，施工工期也是體現(xiàn)加固方案合理性的指標(biāo)之一，施工工期的長(zhǎng)短將直接影響施工成本和結(jié)構(gòu)能否按時(shí)投入使用。施工工期是指整個(gè)加固工程從正式動(dòng)工到竣工驗(yàn)收投入使用的時(shí)間區(qū)段，反映到具體施工當(dāng)中就是施工進(jìn)度，必須嚴(yán)格把控每一階段的施工進(jìn)度，避免施工拖延，這樣才會(huì)使整個(gè)加固工程如期完成。

后續(xù)使用年限是衡量加固方案優(yōu)劣的指標(biāo)之一，一般指結(jié)構(gòu)經(jīng)過加固以后預(yù)期可繼續(xù)保證正常使用的時(shí)間；采用不同的加固方案進(jìn)行加固后結(jié)構(gòu)的后續(xù)使用年限不同。因此，應(yīng)該合理考慮該因素的影響，盡可能選擇出一種合適的加固方案，使結(jié)構(gòu)后續(xù)使用年限較長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]范世平，孔廣亞. 建筑物加固改造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，10：24-27.

[2]姚繼濤，馬永欣，董振平等. 建筑物可靠性鑒定和加固[M]. 北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2003，112-159.