組合賦權(quán)法的裝配式鋼筋混凝土廠房施工質(zhì)量評價

杜國強(qiáng) 程永龍 李慧宇

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

近年來，隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展，廠房建造裝配化成為工業(yè)建筑現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式廠房相比，裝配式廠房具有節(jié)能環(huán)保、綠色低碳、建造速度快、節(jié)省勞動力等諸多優(yōu)點(diǎn)，從而獲得政府部門和建筑企業(yè)的青睞。但是，由于裝配式鋼筋混凝土建造方式在我國工業(yè)廠房中的應(yīng)用仍處于起步階段，發(fā)展時間較短，施工質(zhì)量評價體系亟待完善。

目前已有很多學(xué)者致力于對建筑工程施工質(zhì)量評價的研究，但對于裝配式鋼筋混凝土廠房的施工質(zhì)量評價，目前研究相對較少。蘇楊月[1]等用魚刺圖法從4M1E方面對裝配式建筑施工質(zhì)量常見問題進(jìn)行了評價， 提出了基于BIM的自動化管理。齊寶庫[2]

根據(jù)裝配式建筑的施工內(nèi)容， 利用AHP法確定指標(biāo)的權(quán)重用模糊綜合評價方法對施工質(zhì)量進(jìn)行了評估。史玉芳[3]等利用SWOT矩陣分析我國裝配式建筑的優(yōu)勢， 提出了相應(yīng)的發(fā)展策略， 為我國裝配式建筑的發(fā)展提出了寶貴建議。

1 裝配式鋼筋混凝土廠房質(zhì)量影響因素分析

環(huán)境情況在裝配式鋼筋混凝土廠房施工質(zhì)量影響因素中不容忽視。裝配式鋼筋混凝土廠房的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆式廠房更容易受國家政策調(diào)整影響。國家、市場對裝配式鋼筋混凝土廠房施工質(zhì)量的重視程度決定其總體施工質(zhì)量水平?，F(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范正在逐步完善，其中待改進(jìn)的缺陷難免會對工程質(zhì)量帶來負(fù)面影響。例如，此前裝配式建筑結(jié)構(gòu)因其施工特點(diǎn)，在與現(xiàn)澆式建筑結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性、連接節(jié)點(diǎn)等位置安全性進(jìn)行對比時飽受質(zhì)疑。

2 構(gòu)建評價指標(biāo)體系

通過專家咨詢對初步指標(biāo)體系清單進(jìn)行修正和簡化。本文邀請專家進(jìn)行了兩輪咨詢，建立裝配式鋼筋混凝土廠房質(zhì)量影響因素分層指標(biāo)評價體系(如圖1所示)。

3 確定評價指標(biāo)權(quán)重

采用改進(jìn)層次分析法和熵權(quán)法主客觀賦權(quán)法相結(jié)合的方式確定評價指體系中各指標(biāo)的權(quán)重，使專家意見與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)合既避免了層次分析法中人為主觀性和偏好性對指標(biāo)權(quán)重結(jié)果的影響，又避免了熵權(quán)法中客觀數(shù)據(jù)的滯后性和片面性對權(quán)重結(jié)果的影響，得到更為準(zhǔn)確和客觀的指標(biāo)權(quán)重值。

3.1 構(gòu)造判斷矩陣

采用指數(shù)標(biāo)度與1～9標(biāo)度如表1所示，對評價指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行分層量化處理后得到判斷矩陣:

表1 指數(shù)標(biāo)度值含義

3.2 計(jì)算權(quán)重系數(shù)

將所得矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算公式為:

3.3 一致性檢驗(yàn)

1)計(jì)算判斷矩陣最大特征根。

2)計(jì)算判斷矩陣一致性指標(biāo)CI(Consistency Index)。

3)查找一致性指標(biāo)R.I.a(見表2)。

表2 R.l.a取值

4)計(jì)算一致性比例CR。

3.4 熵權(quán)法確定客觀權(quán)重

1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2)計(jì)算指標(biāo)信息熵。

3)確定指標(biāo)權(quán)重。

3.5 確定組合權(quán)重

Wj為最終的組合權(quán)重，W1j為改進(jìn)AHP確定的主觀權(quán)重，W2j為熵權(quán)法確定的客觀權(quán)重。三者滿足下面的線性關(guān)系:

Wj=αW1j+(1-α)W2j。

得到:Wj=0.5W1j+0.5W2j。

4 實(shí)證分析

某裝配式鋼筋混凝土廠房項(xiàng)目采用裝配式建筑施工，該項(xiàng)目位于黑龍江省哈爾濱市。根據(jù)上述評價方法對其裝配式建筑施工質(zhì)量進(jìn)行評價。

4.1 獲取指標(biāo)體系數(shù)據(jù)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 專家評分表

4.2 確定評價指標(biāo)權(quán)重

用改進(jìn)AHP確定指標(biāo)主觀權(quán)重時，咨詢了高校相關(guān)課題組成員共10位專家學(xué)者的意見并進(jìn)行打分，按照改進(jìn)AHP計(jì)算步驟分別計(jì)算各級指標(biāo)的主觀權(quán)重值，最后對各位專家的評分結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均處理，得出各級指標(biāo)的主觀權(quán)重值。

用熵權(quán)法確定指標(biāo)客觀權(quán)重時，統(tǒng)計(jì)了國內(nèi)近十年已發(fā)生質(zhì)量事故的23個裝配式鋼筋混凝土廠房實(shí)例，調(diào)查各實(shí)例的相關(guān)原始數(shù)據(jù)，按照上述的熵權(quán)法計(jì)算步驟確定出各級指標(biāo)的客觀權(quán)重值，其中各二級指標(biāo)客觀權(quán)重值為其對應(yīng)三級指標(biāo)權(quán)重?cái)?shù)值之和。

最后，計(jì)算各級指標(biāo)的組合權(quán)重，二級指標(biāo)和三級指標(biāo)的主觀權(quán)重、客觀權(quán)重以及組合權(quán)重計(jì)算結(jié)果見圖2，圖3。

4.3 計(jì)算結(jié)果分析

得到計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 計(jì)算結(jié)果

經(jīng)過三級指標(biāo)組合權(quán)重排序得到“預(yù)制構(gòu)件存放情況”和“預(yù)制構(gòu)件工藝”對裝配式鋼筋混凝土廠房施工質(zhì)量影響最顯著。因此在工程實(shí)施中，施工單位應(yīng)從改善預(yù)制構(gòu)件存放環(huán)境，對預(yù)制構(gòu)件工藝嚴(yán)格把關(guān)方面制定專項(xiàng)施工方案，格外加強(qiáng)對這兩個指標(biāo)的管理和監(jiān)督。各二級指標(biāo)綜合評分情況見表5，其中預(yù)制構(gòu)件評分最高為38.311。評分最低的是施工前期準(zhǔn)備，其5.512 5的評分意味著該項(xiàng)目前期準(zhǔn)備不達(dá)標(biāo)，應(yīng)嚴(yán)格按照工序標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。由計(jì)算結(jié)果可知主觀賦權(quán)與實(shí)際偏差較大，該項(xiàng)目組合得分為88.702 43分，施工質(zhì)量處于上游水平。

表5 各二級指標(biāo)綜合評分

5 結(jié)語

基于裝配式鋼筋混凝土廠房的獨(dú)有特點(diǎn)，在參考傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑質(zhì)量評價方法的基礎(chǔ)上，綜合考慮裝配式鋼筋混凝土廠房建設(shè)過程中各種場內(nèi)外的影響質(zhì)量的因素，按照工程施工順序確定評價指標(biāo)，建立了一種對裝配式鋼筋混凝土廠房施工質(zhì)量進(jìn)行評價的數(shù)學(xué)方法。為解決工程實(shí)踐中存在的主觀性強(qiáng)的裝配式鋼筋混凝土廠房質(zhì)量評價問題提供了清晰可靠的解決方法。