影響裝配式建筑施工質(zhì)量因素及優(yōu)化措施

陳澍CHEN Shu

（江西理工大學(xué)，贛州 341000）

0 引言

裝配式建筑是當下非常熱門的新式建筑，是指把傳統(tǒng)建造方式內(nèi)的大量施工作業(yè)轉(zhuǎn)移至工廠內(nèi)進行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），然后運輸至施工現(xiàn)場再進行組裝，這樣能夠顯著提升建筑生產(chǎn)施工效率，同時具有污染小、安全性高等優(yōu)點。然而，裝配式建筑企業(yè)在享受這種新模式帶來的高效率施工的同時，施工過程中也存在一些質(zhì)量問題需要解決，這些問題影響到建筑工程的整體質(zhì)量，嚴重影響了裝配式建筑行業(yè)在我國的發(fā)展。因此，提取裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素并分析，建立質(zhì)量控制體系，對于裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展是重中之重。

1 裝配式建筑施工質(zhì)量研究現(xiàn)狀

裝配式建筑在我國發(fā)展的時間較晚，如今仍處于起步階段，國內(nèi)專家學(xué)者對施工質(zhì)量方面的研究主要還是集中在傳統(tǒng)建筑施工方面，涉及裝配式建筑施工質(zhì)量的研究較少。孟令星[1]等通過實地調(diào)研和文獻調(diào)查，總結(jié)出影響裝配式建筑施工質(zhì)量的主要因素，并采用層次分析法與熵值法比較這些因素權(quán)重，找出其中權(quán)重最大的幾項因素并加以分析；李銘皞[2]和劉喆等[3]討論了裝配式建筑項目施工現(xiàn)場的一些常見質(zhì)量問題，對這些問題提出了解決措施；孫曉、楊巍[4]挖掘出了混凝土裝配式住宅建筑施工技術(shù)存在的優(yōu)缺點，并將其歸納總結(jié)；王龍[5]主要在裝配整體式鋼筋混凝土住宅質(zhì)量監(jiān)控體系領(lǐng)域中進行了探討，并提出了相關(guān)建議；李強年等[6]運用安全風(fēng)險耦合理論，并結(jié)合文獻調(diào)研法歸納出安全風(fēng)險因素，用這些因素構(gòu)建了吊裝安全風(fēng)險管理體系；齊寶庫等[7-8]從施工的全壽命周期全面分析了施工管理對裝配式建筑質(zhì)量的重要性；張海霞等[9]對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量指標進行歸納總結(jié)，對這些因素進行分析，給建筑工程質(zhì)量評估體系提供了一些改進建議以供參考；鄭少瑛等[10]運用層次分析法分析出影響混凝土施工質(zhì)量的主要因素；張立平[11]從構(gòu)件生產(chǎn)到構(gòu)件運輸及成品保護方面的研究，總結(jié)了對裝配式建筑施工質(zhì)量的防范措施。

本文在閱讀大量有關(guān)裝配式建筑施工的文獻基礎(chǔ)上，加上在裝配式建筑工地實地考察，從而歸納出裝配式建筑施工質(zhì)量的主要影響因素，并利用這些因素構(gòu)建指標體系，然后采用層次分析法確定各影響因素的權(quán)重，最后對權(quán)重大的因素提出相應(yīng)的控制措施。

2 裝配式建筑項目施工質(zhì)量影響因素

裝配式建筑主要是由在工廠內(nèi)生產(chǎn)的各類預(yù)制構(gòu)件組裝而成，所以裝配式建筑更注重構(gòu)件本身的質(zhì)量，以確保裝配式建筑的安全性和耐久性。因此在研究裝配式建筑施工質(zhì)量的影響因素時，需主要考慮構(gòu)件的質(zhì)量因素。為更加全面的研究裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素，本文將從構(gòu)件因素、人員因素、機械因素、管理因素四個方面分析。

2.1 構(gòu)件因素

預(yù)制構(gòu)件作為裝配式建筑的重點，同時也是出現(xiàn)許多質(zhì)量問題的根源所在。預(yù)制構(gòu)件基本上都是在工廠內(nèi)由機器批量生產(chǎn)的。雖然這種生產(chǎn)方式可以大大提高建設(shè)項目的生產(chǎn)效率，但存在一個突出的缺陷，即難以在批量生產(chǎn)中準確檢測每個構(gòu)件的質(zhì)量，并確保每個構(gòu)件的尺寸設(shè)計都能符合標準，而這類問題最終會影響到建筑的整體施工質(zhì)量。構(gòu)件因素分為預(yù)制構(gòu)件設(shè)計不合理、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量不達標、預(yù)制構(gòu)件運輸與保存不規(guī)范及臨時支撐系統(tǒng)強度不符標準。

2.2 人員因素

由于裝配式建筑在國內(nèi)尚處于起步階段，專業(yè)人才短缺的現(xiàn)象尤為突出，因此容易出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件建筑施工現(xiàn)場的操作人員未接受足夠的專業(yè)培訓(xùn)、施工中未嚴格遵守操作規(guī)范、對于裝配式建筑的概念理解不深等問題，容易對建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。人員因素可以分為相關(guān)工作人員專業(yè)程度、操作人員技術(shù)水平、工作人員質(zhì)量與安全教育培訓(xùn)、檢驗人員的重視程度。

2.3 機械因素

裝配式建筑施工前，如果相關(guān)機械的質(zhì)量未經(jīng)檢測，在實際施工過程中會出現(xiàn)許多漏洞和缺陷，進而影響整個施工過程。設(shè)備的完整性、合格性和儲存條件將與后續(xù)工藝直接相關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)不適當因素，必須及時解決或更換。機械因素可以分為機械設(shè)備的型號選擇與安拆、機械設(shè)備的日常維護與保養(yǎng)、安全防護措施。

2.4 管理因素

裝配式建筑的不斷發(fā)展也對各類建筑的質(zhì)量提出了更高的要求。裝配式建筑施工期間發(fā)生的任何質(zhì)量事故都將對項目產(chǎn)生重大影響，施工現(xiàn)場相關(guān)管理措施的落實程度也將與工程質(zhì)量掛鉤，因此裝配式建筑項目現(xiàn)場的管理方案與制度應(yīng)落實到位，對于相關(guān)工作單位與人員也需要有合理的規(guī)章制度進行管理。管理因素可以分為施工方與監(jiān)理單位驗收協(xié)調(diào)不充分、對分包方管理不到位、對施工現(xiàn)場成品的維護、方案措施執(zhí)行與落實。

3 裝配式建筑施工質(zhì)量的層次分析模型

裝配式建筑施工質(zhì)量的影響因素有許多，對于這些因素分析，本文采用了層次分析法進行模型構(gòu)建。層次分析法是美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀70年代初提出的一種層次權(quán)重決策分析方法，該方法是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進行定性和定量分析的決策方法，具有系統(tǒng)性、科學(xué)性的特點，可以將復(fù)雜問題的信息通過數(shù)字化思維來分析，是一種很典型的分析方法。

層次分析法的一般過程：

①層次結(jié)構(gòu)模型的建立。將決策對象、目標等各種因素按照相互關(guān)系分層，分為高層、中間層、底層，完成層次結(jié)構(gòu)圖。決策的目的可以作為最高層，決策的備選方案作為最底層，因素、準則作為中間層的因素。

②構(gòu)造矩陣。兩兩進行因素比較，減少相互比較的困難，判斷其重要性，組成判斷矩陣，增加接受度。判斷矩陣為j分別為因素i與因素j。

③層次單、總排序一致性檢驗。單排序，某一層次對上一層次的相對重要性的排序權(quán)值?？偱判颍骋粚哟螌倢哟蔚南鄬χ匾缘臋?quán)值。檢驗判斷一致性，并通過判斷結(jié)果的相對重要程度完成排序。

3.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

由層次分析法構(gòu)建的模型中分有目標層、指標層與方案層，本文將裝配式建筑成本影響因素作為是目標層，而構(gòu)件因素、人員因素、機械因素、管理因素為指標層，方案層則由上述15個影響因素構(gòu)成，如表1所示。

3.2 構(gòu)建判斷矩陣

作者邀請了行業(yè)專家和相關(guān)技術(shù)人員對表1中的各因素進行兩兩比較，并依據(jù)影響因素的重要程度進行打分。表2所示指標之間比較量化值規(guī)定，目標層與指標層判斷矩陣如表3所示。

表1 裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素指標

表2 指標之間比較量化值規(guī)定

表3 指標層構(gòu)造矩陣

3.3 計算各層要素對應(yīng)的權(quán)重結(jié)果

由于專家對于指標的選取存在較大的主觀因素，故特征向量能否應(yīng)用于實際的裝配式建筑項目中，還需要通過檢驗，其公式為：

當CR＜0.1時，即裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素判斷矩陣通過一次性檢驗；否則，就需要重新調(diào)整裝配式建筑施工質(zhì)量影響因素判斷矩陣，使其通過一次性檢驗方可運用。

根據(jù)yaahp軟件計算出結(jié)果為指標層λmax=4.1532，，結(jié)果通過一致性檢驗。在yaahp軟件上進行方案層矩陣的權(quán)重判斷，4個判斷矩陣均通過一致性檢驗，最終權(quán)重結(jié)果如表4所示。

通過表4可以看出，有四項因素占比約60%，它們分別是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量不達標、操作人員技術(shù)水平、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計不合理、施工方與監(jiān)理單位驗收協(xié)調(diào)不充分。基于以上結(jié)果，要控制裝配式建筑施工質(zhì)量，應(yīng)該從這四個方面進行優(yōu)化。

表4 裝配式建筑成本影響因素權(quán)重

4 裝配式建筑施工質(zhì)量改進措施

4.1 提高構(gòu)件生產(chǎn)水平

裝配式建筑的重點就在于預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件的質(zhì)量與裝配式建筑施工質(zhì)量直接掛鉤。因此加強預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量成為了重中之重，其源頭就在于提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)水平。因此，裝配式建筑企業(yè)應(yīng)當為構(gòu)件生產(chǎn)工廠更新先進生產(chǎn)機器，提高生產(chǎn)工人的專業(yè)水平，改善作業(yè)間的生產(chǎn)環(huán)境，著重于生產(chǎn)高質(zhì)量的裝配式建筑構(gòu)件。

4.2 加強操作人員專業(yè)能力

裝配式建筑的構(gòu)件組裝難度較大，有連接、接縫、吊裝和安裝等步驟，都需要較高水平的操作人員來完成。因此，為了進一步改進裝配式建筑施工質(zhì)量，提高現(xiàn)場各工種的專業(yè)能力成為了重點。應(yīng)當多培訓(xùn)、多交流，定期給操作人員補充新的專業(yè)知識，時常召開技術(shù)交流會以促進不同工種之間的交流，避免出現(xiàn)在操作過程中因技術(shù)不過關(guān)或工種之間協(xié)調(diào)不當而導(dǎo)致施工質(zhì)量受到影響的問題。

4.3 優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計

預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計是否合格，影響到施工現(xiàn)場的構(gòu)件安裝能否達標，影響到后續(xù)的工序能否繼續(xù)進行，因此預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計環(huán)節(jié)也需嚴禁把關(guān)。設(shè)計人員可以以不同的施工工藝、構(gòu)配件的型號尺寸要求為依據(jù)來設(shè)計各類預(yù)制構(gòu)件。其次，要按照設(shè)計標準和規(guī)范進行系統(tǒng)的控制，運用BIM技術(shù)建立模型，將現(xiàn)場反饋的信息與模型進行對比分析。通過預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計加強對現(xiàn)場質(zhì)量的把控，進一步完善通信系統(tǒng)，從而能及時得到現(xiàn)場操作人員的反饋，對構(gòu)件的設(shè)計進行再度優(yōu)化。

4.4 嚴格把關(guān)工程驗收質(zhì)量

在施工過程中，一道工序的完成必須經(jīng)相關(guān)人員驗收，確認符合質(zhì)量安全標準后方可進入下一道工序?；诖隧棙藴剩┕て髽I(yè)應(yīng)與監(jiān)理單位人員充分協(xié)調(diào)，確保每道工序質(zhì)量合格，提高驗收人員的專業(yè)素養(yǎng)，端正其認真負責的工作態(tài)度，防止工程驗收出現(xiàn)紕漏，確保整個工程的質(zhì)量達到標準。

5 結(jié)語

綜上所述可以得知，我國目前在裝配式建筑領(lǐng)域仍在不斷摸索前進，對于施工質(zhì)量這一塊仍有一些突出性問題，諸如：人員方面的問題、構(gòu)件方面的問題、機械方面的問題、管理方面的問題等，使得裝配式建筑的質(zhì)量安全受到嚴重的影響。對此應(yīng)該采取切實可行的措施，必須加強相關(guān)工作人員對裝配式建筑的概念的理解，對于裝配式建筑的特點及生產(chǎn)方式有深刻理解，對于生產(chǎn)過程中裝配式建筑的特性能夠把控到位，了解常見的質(zhì)量問題及問題的源頭出自哪里，并能夠采取切實有效的方法解決目標問題，由此提升裝配式建筑施工生產(chǎn)水平，使得裝配式建筑生產(chǎn)方式能夠更多的被應(yīng)用于建筑工程，讓建筑工程更加符合現(xiàn)代化建設(shè)理念。