EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

張杰輝，堯杰輝

(福建工程學(xué)院 管理學(xué)院，福建 福州 350118)

近年來，由于建筑勞動(dòng)工人的短缺和國(guó)家環(huán)保節(jié)能的政策壓力，建筑業(yè)正逐步從傳統(tǒng)建筑向裝配式建筑轉(zhuǎn)型[1]。但裝配式建筑施工中存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)一直是困擾施工人員的難題[2]。關(guān)于裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的研究很多，如采用層次分析法[3]、未確知測(cè)度模型[4]、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法[5]、ANP-FUZZY法[6]、集對(duì)理論[7]、ABC分類法[8]、三角模糊數(shù)[9]、結(jié)構(gòu)方程模型[10]等對(duì)裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。但這些裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)局限于傳統(tǒng)模式，而EPC模式(engineering procurement construction, 總承包模式)下的裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)與傳統(tǒng)模式不同[11]，因而其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)也不一樣。EPC模式具有集成化、一體化的特點(diǎn)，可以很好地規(guī)避部分施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，但也存在總承包商風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任大的缺陷。因此，對(duì)EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)研究有現(xiàn)實(shí)意義。本研究擬采用G1-物元分析法對(duì)EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，通過構(gòu)建G1-物元分析法決策模型將EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)因素之間的復(fù)雜相關(guān)性簡(jiǎn)單直觀地體現(xiàn)出來。

1 搭建施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本研究以同時(shí)具備設(shè)計(jì)資質(zhì)和施工資質(zhì)的總承包方為視角，以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)為評(píng)價(jià)對(duì)象，以文獻(xiàn)研究法為基礎(chǔ)，在中國(guó)知網(wǎng)、Web of Science等學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫中搜索“裝配式建筑質(zhì)量” “EPC模式風(fēng)險(xiǎn)”“EPC模式下裝配式建筑質(zhì)量”等關(guān)鍵詞，挑出30篇具備代表性的文獻(xiàn)進(jìn)行整理分析，結(jié)合相關(guān)EPC模式建筑專家和裝配式建筑專家的意見，對(duì)初步整理得到的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行合并、刪除及補(bǔ)充，最終得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系整理如表1所示。

表1 EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

2 構(gòu)建G1-物元分析法評(píng)價(jià)模型

2.1 采用G1法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

(1)

式中，wn代表第n個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，指標(biāo)相對(duì)重要性賦值如表2所示。

表2 指標(biāo)相對(duì)重要性賦值參考表

依照上述步驟，先計(jì)算一級(jí)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，再展開計(jì)算二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。以第m個(gè)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算為例，假設(shè)專家給出rn的理性賦值，則第m個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重wm為:

(2)

計(jì)算出某一指標(biāo)單個(gè)權(quán)重后，可根據(jù)公式(3)計(jì)算同指標(biāo)集合內(nèi)其他指標(biāo)的權(quán)重:

wn-1=rnwn,n=m,m-1,…,3,2

(3)

(4)

2.2 運(yùn)用物元分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)

確定經(jīng)典域、節(jié)域與待評(píng)價(jià)物元矩陣。

Roj=(Zoj,Coi,Voji)=

(5)

式中，Zoj是第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(j=1,2,…,m)，Coi是指標(biāo)Zoj的第i個(gè)描述特征(i=1,2,…,n)，Voji是Zoj關(guān)于Coi的取值范圍，(aoji,boji)即為經(jīng)典域。

Rp=(Z,Ci,Vpi)=

(6)

式中，Z表示待評(píng)價(jià)指標(biāo)的所有等級(jí)，Vpi為Z關(guān)于Ci所有等級(jí)的取值范圍集合，(api,bpi) 即為節(jié)域。

(7)

式中，Ro是待評(píng)價(jià)物元，Zo是評(píng)價(jià)指標(biāo)，Vi為Zo是關(guān)于Ci的特征值實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

第i項(xiàng)特征的第j級(jí)關(guān)聯(lián)度函數(shù)Kj(Vi)可定義為：

(8)

其中，

(9)

(10)

|voji|=|aoji-boji|

(11)

式中，ρ(Vi,Voji)表示Vi與經(jīng)典域(aoji,boji)的距，ρ(Vi,Vpi)表示Vi與節(jié)域(api,bpi)的距。

由此可建立EPC模式下裝配式建筑項(xiàng)目待評(píng)價(jià)對(duì)象Z關(guān)于等級(jí)j的關(guān)聯(lián)度:

(12)

式中，WCi為指標(biāo)Ci權(quán)重分配系數(shù);Kj(Z)為第i項(xiàng)特征關(guān)于第j級(jí)的關(guān)聯(lián)度。

根據(jù)最大隸屬度原則，設(shè)Kjo=max {Kj(Z)}(j=1,2,…,n)，則可判斷EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)屬于jo級(jí)。關(guān)聯(lián)函數(shù)Kjo的數(shù)值反映評(píng)價(jià)對(duì)象是否符合某級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及符合程度。0≤Kjo≤1，評(píng)價(jià)對(duì)象符合某級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； -1≤Kjo<0，表示評(píng)價(jià)對(duì)象不符合某級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但具備一定轉(zhuǎn)化條件;Kjo<-1，表示評(píng)價(jià)對(duì)象不符合某級(jí)標(biāo)準(zhǔn)且無法轉(zhuǎn)化。

計(jì)算評(píng)價(jià)等級(jí)的特征值j*，

(13)

(14)

式中，j*為被評(píng)價(jià)對(duì)象偏向某一級(jí)別的程度。

3 案例分析

3.1 工程項(xiàng)目概況

以某EPC模式下裝配式辦公樓建設(shè)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目由D公司承建，建筑面積7 040 m2，建筑總高度為26 m，地上6層，其中底層層高5.0 m，第2至6層的層高均為4.2 m，該辦公大樓整體立面采用玻璃幕墻和外掛預(yù)制墻板，抗震等級(jí)為3級(jí)，是整體式框架結(jié)構(gòu)體系。

3.2 施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

首先，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。邀請(qǐng)15位專家對(duì)表1建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要性排序和重要性打分，由公式(1)～(4)算出各風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 各級(jí)指標(biāo)權(quán)重列表

續(xù)表

為確定各風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專家建議，按照評(píng)估要求并結(jié)合實(shí)際情況，將風(fēng)險(xiǎn)程度分為 5 級(jí): Ⅰ級(jí) = {較低風(fēng)險(xiǎn)級(jí)} 、Ⅱ級(jí) = {可容忍風(fēng)險(xiǎn)級(jí)} 、Ⅲ級(jí) = {一般風(fēng)險(xiǎn)級(jí)} 、Ⅳ級(jí) = {較高風(fēng)險(xiǎn)級(jí)} 和Ⅴ級(jí) = {高風(fēng)險(xiǎn)級(jí)} 。采用專家評(píng)分法，將這 5 個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)評(píng)估等級(jí)的經(jīng)典域分別劃分為: [1，2)[2，4)[ 4，7)[ 7， 9)[ 9，10]5 個(gè)區(qū)域，專家的打分成績(jī)進(jìn)行加權(quán)平均后確認(rèn)為評(píng)價(jià)物元。根據(jù)公式(5)～(7)進(jìn)行計(jì)算，具體數(shù)值如表4所示。

根據(jù)公式(8)～(11)計(jì)算各指標(biāo)關(guān)于各等級(jí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)值Kj(Vi)，根據(jù)公式(12)計(jì)算各指標(biāo)關(guān)于各等級(jí)的關(guān)聯(lián)度Kj(Z)，根據(jù)(13)～(14)計(jì)算評(píng)價(jià)等級(jí)的特征值j*，具體數(shù)值如表5、表6所示。

表5 各指標(biāo)關(guān)于各等級(jí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)值

續(xù)表

表6 各指標(biāo)關(guān)于各等級(jí)的關(guān)聯(lián)度及特征值

3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

通過對(duì)實(shí)例分析，結(jié)合計(jì)算結(jié)果可知，該項(xiàng)目的綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，即一般風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目綜合特征值為j*=2.534 8，施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)偏向Ⅱ級(jí)。針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行把控時(shí)，應(yīng)綜合考慮權(quán)重系數(shù)較大且質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)較大的指標(biāo)作為重點(diǎn)整改對(duì)象，從而降低施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)各指標(biāo)因素的風(fēng)險(xiǎn)分別分析并采取應(yīng)對(duì)措施。

3.3.1 現(xiàn)場(chǎng)操作風(fēng)險(xiǎn)

由Kjo=max{Kj(Z)}=0.065 7時(shí)j=3，可知現(xiàn)場(chǎng)操作風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別屬于Ⅲ級(jí)，為一般風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)操作沒有達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，例如：構(gòu)件安裝過程中碰撞損壞嚴(yán)重；預(yù)制墻板吊裝出現(xiàn)位置偏位，嚴(yán)重影響工程美觀和質(zhì)量；預(yù)制構(gòu)件灌漿不密實(shí)，節(jié)點(diǎn)連接不可靠；螺桿洞、腳手架洞、墻縫等堵塞不嚴(yán)實(shí)，引起墻體滲水等。建議該公司引入先進(jìn)的裝配式施工技術(shù)，積極培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。

3.3.2 組織管理風(fēng)險(xiǎn)

由Kjo=max{Kj(Z)}=0.049 6時(shí)j=3，可知組織管理風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別屬于Ⅲ級(jí)，為一般風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)為設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工一體化、集成化管理經(jīng)驗(yàn)不足，例如：預(yù)制構(gòu)件的尺寸、預(yù)埋件、吊環(huán)、預(yù)留孔洞的位置存在一定設(shè)計(jì)偏差，供應(yīng)商生產(chǎn)的構(gòu)件外觀和質(zhì)量存在一定的瑕疵，由于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)缺陷和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題集中在施工環(huán)節(jié)暴露，嚴(yán)重影響到現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。建議該公司加大設(shè)計(jì)優(yōu)化力度，加快建立自己的材料、設(shè)備采購(gòu)平臺(tái)，建立適配的EPC模式組織架構(gòu)。

3.3.3 現(xiàn)場(chǎng)管理風(fēng)險(xiǎn)

由Kjo=max{Kj(Z)}=0.052 7時(shí)j=2，可知現(xiàn)場(chǎng)管理風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別屬于Ⅱ級(jí)，為可容忍風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)管理人員的管理不到位，例如：預(yù)制構(gòu)件驗(yàn)收手續(xù)流于形式，殘次品進(jìn)入施工環(huán)節(jié)影響施工質(zhì)量；預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)堆放的墊塊不在一條線上導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生一定程度的裂紋；現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)主筋偏位不在箍筋內(nèi)等問題。建議該公司建立健全質(zhì)量問責(zé)機(jī)制與應(yīng)急機(jī)制，做好施工組織設(shè)計(jì)與吊裝方案設(shè)計(jì)，做好質(zhì)量技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)工作，加強(qiáng)施工過程管理，完工后做好成品檢查與驗(yàn)收工作。

3.3.4 合同管理風(fēng)險(xiǎn)

由Kjo=max{Kj(Z)}=0.093 1時(shí)j=2，可知風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別屬于Ⅱ級(jí)，為可容忍風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在與發(fā)包人簽訂的總承包合同中[14-15]，具體表現(xiàn)為兩方面：一是總承包合同中歸屬于總承包方承擔(dān)的潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，例如國(guó)家發(fā)布新的強(qiáng)制性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，已施工的部位需要返修直至滿足新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而這部分質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)由總承包方承擔(dān)；二是基于發(fā)包人的基礎(chǔ)資料做出的解釋和推斷風(fēng)險(xiǎn)，例如總承包方輕信可行性研究報(bào)告，實(shí)際施工后的項(xiàng)目質(zhì)量達(dá)不到約定要求，該違約風(fēng)險(xiǎn)由總承包方承擔(dān)。此外需要關(guān)注采購(gòu)合同中關(guān)于材料、設(shè)備質(zhì)量方面的合同風(fēng)險(xiǎn)以及分包合同中出現(xiàn)質(zhì)量問題向分包方索賠的風(fēng)險(xiǎn)。建議該公司全方位重視合同管理，引進(jìn)和培養(yǎng)相關(guān)法律人才，合理運(yùn)用工程保險(xiǎn)、擔(dān)保等方式轉(zhuǎn)移潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語

本研究引入G1-物元分析法，采用G1法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，提高了EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)賦權(quán)過程的效率；運(yùn)用物元分析法對(duì)EPC模式下裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果等級(jí)進(jìn)行合理劃分，采用Matlab等軟件可極大地提高物元分析法的可操作性和簡(jiǎn)潔性。本研究以具體項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)證分析，通過構(gòu)建EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，將EPC模式下裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)因素之間的復(fù)雜相關(guān)性簡(jiǎn)單直觀地體現(xiàn)出來，對(duì)總承包方管控EPC模式裝配式建筑施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)具有借鑒意義。