基于SEM的裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險管理

張東林，張國濤，胡紹蘭，時 樂，張國興

（1.秦皇島廣建工程項目管理有限公司，河北 秦皇島 066000；2.河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000）

0 引言

裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建造模式，能有效降低勞動力、建筑垃圾、材料成本和施工污染，更加綠色環(huán)保，但目前裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)參與主體缺乏質(zhì)量管理理念和責任意識，各參建方只關(guān)心自身利益，導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件表面氣孔麻面、預(yù)制構(gòu)件灌漿不密實和安裝尺寸偏差大等一系列的質(zhì)量問題，引發(fā)返工，造成成本增加、進度滯后。因此，為了有效推進裝配式建筑，保證裝配式建筑施工過程質(zhì)量，有必要對裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險進行管理。

在裝配式建筑質(zhì)量風(fēng)險管控方面，一部分專家學(xué)者從某個視角出發(fā)進而對裝配式建筑質(zhì)量管控，于凱[1]則先從業(yè)主方視角出發(fā)，運用BIM技術(shù)建立建筑監(jiān)理質(zhì)量控制系統(tǒng)，以提高質(zhì)量管理水平；李曉娟[2]等從裝配式建筑項目施工全過程視角出發(fā)，基于熵權(quán)法與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合形成綜合評價法，確定關(guān)鍵影響指標，構(gòu)建二階CFA模型，并提出有效管理措施應(yīng)對質(zhì)量風(fēng)險。PC構(gòu)件質(zhì)量是影響裝配式建筑質(zhì)量的重要因素，曹新穎[3]等基于BIM-RFID技術(shù)優(yōu)化構(gòu)件質(zhì)量管理流程以降低PC構(gòu)件的質(zhì)量風(fēng)險，而Mahdi Safa[4]等引入自動化技術(shù)來檢測質(zhì)量缺陷，通過攝影測量和激光掃描收集數(shù)據(jù)，將實際數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)進行比較，采取糾偏措施以提高項目質(zhì)量。在裝配式建筑施工中，由于信息管理系統(tǒng)不完善，項目參與方信息共享程度不高，團隊溝通效率較低，造成信息傳遞不到位和信息遞減效應(yīng)，影響施工效率和施工質(zhì)量。于是，于龍飛、張家春[5]、齊賀等[6]分別利用BIM技術(shù)與計算機集成制造和RFID技術(shù)相結(jié)合的方法，通過BIM平臺進行協(xié)同管理、構(gòu)件動態(tài)管理和人員動態(tài)管理。

綜上所述，與裝配式建筑質(zhì)量風(fēng)險相關(guān)研究鮮有從施工過程的視角進行探討，而施工過程又是影響裝配式建筑質(zhì)量重要的一個階段。因此，本文從裝配式建筑施工過程視角出發(fā)，探討了裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險因素。利用數(shù)據(jù)庫的相關(guān)文獻設(shè)計裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險誘發(fā)因素評價調(diào)查問卷并從質(zhì)量的內(nèi)外影響因素維度，構(gòu)建裝風(fēng)險因素指標體系，建立結(jié)構(gòu)方程模型進行實證分析，識別關(guān)鍵風(fēng)險因素并劃分風(fēng)險等級，提出相應(yīng)的風(fēng)險管理策略。

1 質(zhì)量風(fēng)險識別與分析

在裝配式建筑項目中，不僅需要滿足建筑產(chǎn)品的使用和人們居住的要求，還要保證其施工過程的質(zhì)量要求。而裝配式建筑施工過程是動態(tài)的、充滿不確定性的過程，有較多的因素影響裝配式建筑質(zhì)量，造成質(zhì)量風(fēng)險。故本文在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，通過文獻梳理造成裝配式建筑在施工過程中可能發(fā)生質(zhì)量風(fēng)險的潛在因素，基于質(zhì)量內(nèi)外影響因素維度即影響工程質(zhì)量的4M1E因素對施工過程質(zhì)量風(fēng)險誘發(fā)因素進行歸納梳理，建立裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險因素指標體系。如表1所示。

表1 質(zhì)量風(fēng)險因素指標體系

2 模型構(gòu)建

2.1 問卷設(shè)計

根據(jù)上述指標體系為基礎(chǔ)，設(shè)計裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險誘發(fā)因素評價調(diào)查問卷，采用李克特5級量表的形式，對問卷中每個題項設(shè)置“非常不同意至非常同意”對應(yīng)分值為1~5分，共5個態(tài)度選項，問卷調(diào)查以線上為主線下為輔，問卷發(fā)放對象為從事裝配式建筑領(lǐng)域各參與方及高等院校中該領(lǐng)域的研究學(xué)者，累計發(fā)放調(diào)查問卷共220份，回收有效問卷共213份，有效回收率為96.8%。

2.2 問卷信度、效度檢驗

本文采用SPSS25.0對調(diào)查數(shù)據(jù)進行信效度檢驗，其中在信度檢驗上，五個因子和整體量表的Cronbach's Alpha系數(shù)值均大于0.8，該問卷信度良好。在效度檢驗上，總體KMO值為0.825，顯著性0.000，其余各項指標良好，通過顯著性檢驗，量表設(shè)計合理，可用于SEM分析。

2.3 模型的擬合度檢驗與結(jié)果分析

SEM分析采用AMOS24.0軟件對其進行模擬驗證，初始模型卡方自由度比值為1.613，其余各項指標（GFI、REMSA、CFI、IFI、PCFI和PNFI）均達到參考標準要求，說明該數(shù)據(jù)與模型適配度良好。根據(jù)路經(jīng)系數(shù)的顯著性和M.I.值，進一步對結(jié)構(gòu)方程模型修正與調(diào)整，將A2、D1和E5刪除，以提高模型的適配度，進行多次修正后結(jié)果如圖1所示，得到適配程度較高的模型。結(jié)果分析如下。

圖1 修正模型檢驗結(jié)果

（1）負荷系數(shù)的顯著性表明，測量變量能很好地反映對應(yīng)的潛變量。在人員因子中，工人及施工管理人員缺乏裝配式建筑的施工經(jīng)驗影響最大；在施工機械因子中，缺乏高效的自檢工具高于其他因素；在施工材料因子中，PC構(gòu)件連接節(jié)點強度不足影響最大；在施工方法因子中，施工過程中采用的施工技術(shù)明顯高于其余因素；在環(huán)境因子中，缺乏質(zhì)量問題的應(yīng)急機制影響最大。

（2）路徑系數(shù)的顯著性表明，相關(guān)人員、施工機械、施工方法、施工材料和環(huán)境之間起正向推動作用。隨著相關(guān)人員技術(shù)、素質(zhì)、施工經(jīng)驗和信息傳遞效率的提高、施工機械設(shè)備的更新和完善、施工材料質(zhì)量的提高，施工方法的改進與創(chuàng)新以及相關(guān)政策和制度環(huán)境的改善，裝配式建筑施工過程質(zhì)量將得到很大的提高。

（3）路徑系數(shù)的結(jié)果表明，施工環(huán)境和人員是最重要的，其次是工程所用的施工方法與材料，最后是施工過程中所用到的機械設(shè)備。五個因素的影響程度分別為0.97、0.9、0.84、0.45、0.45，影響程度逐一遞減。在實際裝配式建筑施工過程當中，應(yīng)重點關(guān)注影響較高的因素，以提高裝配式建筑質(zhì)量。

3 基于結(jié)構(gòu)方程模型提出的管理策略

通過結(jié)構(gòu)方程模型分析，本文依據(jù)模型中的影響系數(shù)對風(fēng)險因素進行等級劃分，將誘發(fā)因素劃分為三級，施工環(huán)境和人員一級風(fēng)險因素，相關(guān)管理策略為一級管理策略；施工方法和施工材料為二級風(fēng)險因素，相關(guān)管理策略為二級管理策略；施工機械影響三級風(fēng)險因素，相關(guān)管理策略為三級管理策略。風(fēng)險等級越高，應(yīng)優(yōu)先管理防范。

3.1 一級管理策略

（1）健全相關(guān)質(zhì)量檢查制度及應(yīng)急機制。應(yīng)規(guī)范組織制度標準，制定詳細的規(guī)范組織規(guī)則，做好質(zhì)量問題的應(yīng)急機制和完善裝配式建筑施工質(zhì)量檢查制度，健全質(zhì)量問題跟蹤與追溯機制。

（2）提升人員技術(shù)及管理能力。加強對傳統(tǒng)建筑工人的建筑工業(yè)化知識、操作、技能的培訓(xùn)，以便適應(yīng)建筑行業(yè)的發(fā)展。強化裝配式建筑施工質(zhì)量管理職能，建立質(zhì)量管理小組，做好事前、事中和事后控制，與設(shè)計單位、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)以及相關(guān)單位及時溝通，確保信息傳達清晰到位，及時互相反饋有效的質(zhì)量管理信息，遇到質(zhì)量問題第一時間進行溝通與處理，以提高施工過程質(zhì)量。

3.2 二級管理策略

（1）引進先進的施工方法和技術(shù)。根據(jù)裝配式建筑施工企業(yè)的發(fā)展情況，層層推進BIM&RFID技術(shù)，對施工機械設(shè)備PC構(gòu)件以及操作人員實現(xiàn)質(zhì)量追蹤與追溯。對裝配式建筑施工過程中技術(shù)難點等一系類問題，成立裝配式建筑技術(shù)專家小組，對技術(shù)方案可行性進行考證，進行專業(yè)評定，否決不適用方案。

（2）加強施工材料質(zhì)量管控。施工單位要對進入施工現(xiàn)場的PC構(gòu)件使用塑料保護套，護角等護具進行保護。對施工過程中的時間節(jié)點進行合理選擇和PC構(gòu)件定位測量，以防產(chǎn)生誤差累積現(xiàn)象以至于誤差超出規(guī)定界限。挑選品質(zhì)精良的灌漿料，來保證PC構(gòu)件各個節(jié)點處的強度達到國家標準。

3.3 三級管理策略

綜合考慮裝配式建筑現(xiàn)場施工環(huán)境、施工作業(yè)內(nèi)容、場地情況以及實際作業(yè)情況等因素，運用科學(xué)的方法確定施工機械的作業(yè)能力，合理選用與施工現(xiàn)場具有較好的適應(yīng)性的施工機械。針對現(xiàn)場施工作業(yè)情況，完善質(zhì)量檢測工具，提高施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

本文從裝配式建筑施工過程視角出發(fā)，以質(zhì)量的內(nèi)外影響因素維度，劃分為五個因素類型（人員、施工機械、施工方法、施工材料和環(huán)境）建立裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險模型，并采用結(jié)構(gòu)方程模型展開分析。進一步對裝配式建筑施工過程質(zhì)量風(fēng)險因素劃分為一級風(fēng)險、二級風(fēng)險和三級風(fēng)險，基于此，提出相應(yīng)的管理策略，以提高裝配式建筑施工過程質(zhì)量，從而進一步推動裝配式建筑的發(fā)展。