PC構件運輸全流程風險研究

肖麗

摘要：采用實地調研和專家訪談的方法從環境、人為、構件、機械、法律五個維度確定PC構件運輸全流程22個風險指標，構建了基于遺傳模糊層次分析法的PC構件運輸全流程風險評價指標體系，結合實例對風險進行綜合評價。研究發現：①該實例PC構件運輸全流程風險處于一般高水平;②構件因素、機械因素和人為因素較其他類別風險高。

Abstract： By using the methods of field investigation and expert interview， 22 risk indexes of the whole process of PC component transportation are determined from the five dimensions of environment， human， component， machinery and law. The risk evaluation index system of the whole process of PC component transportation based on genetic fuzzy analytic hierarchy process ?is constructed， and the risk is comprehensively evaluated with examples. The results show that： ①the risk of the whole process of PC component transportation is generally high; ②the risk of component factors， mechanical factors and human factors is higher than other categories.

關鍵詞：PC構件;運輸全流程;遺傳模糊層次分析法

Key words： PC component;transportation process;genetic fuzzy analytic hierarchy process

中圖分類號：F407.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0101-04

0 ?引言

住房和城鄉住建部在《“十三五”裝配式建筑行動方案》中明確提出，到2020年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%水平以上，全面提升裝配式建筑質量、效益和品質，實現裝配式建筑全面發展這一工作目標。隨著國家的大力支持以及建筑產業化的快速發展，我國建筑裝配率不斷提高，但仍與發達國家有一定的差距。而PC構件作為裝配式建筑的基本單元，決定了裝配式建筑的穩固性，其運輸過程至關重要，關乎整個工程項目的順利完成。目前，體系不完善、機制不健全、設備不成熟等問題的存在，使得裝配式PC構件在整個生命周期存在一定的風險，因此，有效評估PC構件相關風險問題在研究裝配式建筑中起到了關鍵性作用。

現有文獻：李皓燃等人[1]建立了結構方程模型，從生產、運輸、存放、吊運、安裝5個階段對裝配式建筑施工安全風險進行了分析;王志強等人[2]建立了FMEA風險評價模型，首先利用變權法建立加權矩陣，再利用TOPSIS對風險進行排序，從生產、運輸、施工三個大方面有效分析了裝配式建筑在建造階段的質量風險;徐遨藍等人[3]運用集對分析法建立了風險評價模型，利用熵權法確定評估指標權重，從人為、材料及設備、技術、環境、管理五個方面對裝配水建筑施工安全風險進行評價;李文龍等人[4]構建了基于熵權-未知測度理論的裝配式建筑施工安全風險評估模型，從人、技術、管理、設備、環境五個方面對施工安全風險進行了評估。現有文獻在研究裝配式建筑安全風險時，多針對項目全生命周期，并未從局部的某一階段考慮項目的風險，對裝配式PC構件的運輸風險研究甚少。鑒于此，筆者擬考慮分析裝配式PC構件運輸全流程風險，充分識別PC構件運輸過程中的風險因素，構建PC構件運輸風險評價指標體系，對于保證構件安全和質量、提高運輸效率具有至關重要的作用。

1 ?PC構件運輸全流程風險識別

通過查閱PC構件風險因素相關資料[1～5]，結合實地調研與專家訪談的方式，初步確定PC構件運輸全流程22個風險因素。PC構件運輸全流程包含構件的裝卸和運輸兩個方面，是一個由人、機械車輛、構件本身以及環境構成的復雜系統，因此，從PC構件質量安全的角度出發，結合PC構件運輸全流程的實際情況與特點，將風險分為環境因素、人為因素、構件因素、機械因素、法律因素五個維度，建立具有客觀、合理而全面的風險評價指標體系，如表1所示。

1.1 環境因素

PC構件運輸全流程的環境因素主要包括交通堵塞、道路臨時施工、地質條件、天氣狀況及不可抗力災害。一方面，選擇通行道路的等級、坡度、彎度及地基承載力等地質條件對構件運輸條件有嚴格的限制;交通堵塞和道路的臨時施工時，車輛之間的安全距離縮小，構件外露部分極易對周圍車輛造成刮損，進而造成PC構件受損問題。另一方面，不良的天氣狀況和不可抗力災害對構件運輸也有一定的影響。

1.2 人為因素

PC構件運輸全流程涉及的人員有裝卸人員、管理人員和載貨司機。人的行為在工作中起著主導作用，是造成風險的直接原因，其相關風險主要包括裝卸人員的健康水平、安全意識程度、技術水平;管理人員的經驗水平;載貨司機的駕駛水平和疲勞、酒駕情況。

1.3 構件因素

PC構件作為整個運輸全流程的主體。一方面，其自身受強度、結構性能的影響存在一定的安全隱患;另一方面，PC構件的類型、裝車數量、堆放高度及固定松緊程度對車輛和周邊環境有一定的影響。

1.4 機械因素

PC構件運輸全流程機械設備的選擇、設備及車輛的定期檢驗情況將對構件產生直接影響;其中，相關機械包含行吊、運輸車輛，行吊及其上的吊繩和吊鉤質量對PC構件順利裝卸起著決定性作用。

1.5 法律因素

PC構件的運輸應嚴格遵守當地道路法律法規，主要是指道路對號牌的限制，車輛駕駛時段的限制以及高寬度的限制。

2 ?風險評價

由表1可知，PC構件運輸全流程有各種不同的影響因素。在風險評價中，若僅僅依靠專家對指標的主觀判斷則缺乏一定的準確性。對此，金菊良[6]提出用加速遺傳算法計算層次分析法中各因素的排序權值，并快速檢驗判斷矩陣的一致性問題;李萬慶[7]運用加速遺傳算法改進了層次分析法，修正了不符合一致性條件的判斷矩陣;梁學明[8]將加速遺傳算法與層次分析法相結合，對遼寧地區國有大中型企業融資效率的影響因素進行排序研究。鄒樂樂[9]運用遺傳模糊層次分析法建立了水庫誘發地震綜合風險評價指標體系。本文通過運用層次分析法將主觀定性問題轉化為數學定量問題，定性與定量相結合，構建風險評價模型，并建立遞階層次矩陣;再利用加速遺傳算法快速檢驗判斷矩陣的一致性問題以及各要素排序權重，解決了AHP法在解決實際問題中存在的主觀問題;最后，結合模糊綜合評價法客觀的對PC構件運輸全流程中存在的風險進行評價。總的來說，在一定程度上避免了主觀誤差，能夠從更加全面的角度對評價體系作出分析。

基于遺傳模糊層次分析法綜合評價具體步驟：

本文參考文獻[6][7][8][12]的建模方法與步驟來建立基于遺傳模糊層次分析法綜合評價模型，具體包括如下幾個步驟。

2.1 建立遞階層次結構模型

通過收集信息，充分了解系統包含的所有潛在風險因素以及因素之間的相互關系，將這些潛在風險按關聯度劃分為不同的層次，建立遞階層次結構模型。模型從上至下依次分為A、B、C三個層次，A表示目的層，B表示準則層、C表示方案層，其中，目的層A只包含一個因素，準則層B和方案層C可由多個準則組成。

2.2 構造判斷矩陣

引入1～9之間的數及其倒數作為重要程度標度，通過兩兩比較同一層次元素對于上一層次某一準則的重要性，構造判斷矩陣。

2.3 確定目標函數及適應度函數[6][8]

3 ?實例分析

沌口某綜合改造還建工程項目A，裝配率達55%，預制部位有：外墻、疊合板、樓梯、陽臺、空調板。預制構件混凝土總方量約為12.15萬m3，由中建某公司工廠B生產，并委托物流公司承運。按照單車裝載12-13m3，預計用車3846-4166車次。經多方面必選出最優路線：起點為中建某公司工廠B——109省道——漢施路——福銀高速入口——福銀高速——陽邏大橋——北湖大橋——滬渝高速——京港澳高速——軍山大橋——京港澳高速出口——武監高速——江灘特大橋——沌口新街——東荊河路——沌口某項目A。全線總長約100公里，此路線運輸距離最短。

3.1 數據收集

本文采用問卷調查進行數據收集，調查問卷利用Likert5分量表法，程度重要性以打分的形式表現，影響程度從高到低對應1～5分，其中，1分表示非常重要，2分表示重要，3分表示一般重要，4分表示不重要，5分表示極不重要，其中基于沌口某還建工程項目注明問卷調查的項目背景以及運輸路徑基本地理地質條件。本次PC構件運輸全流程風險因素度量表中包含影響PC構件運輸風險的22個因素，以及問卷調查對象的單位類別、工作崗位、從業年限。共發出調查問卷200份，收回有效調查問卷177。調查問卷發放對象及收回情況如表2所示。

3.2 確定指標權重

依據本項目的運輸路徑實際情況以及PC構件本身特征，比較各層相對重要性程度，建立判斷矩陣。這里將調查問卷獲得的有效數據形成目標層以及準則層各判斷矩陣，在一致性檢驗過程中利用MATLAB中遺傳算法工具箱對各判斷矩陣進行修正，經過加速循環，最后得出目標層的一致性比例以及修正后的判斷矩陣如表3所示，其中程序運行可得函數極小值和對應優化變量值，求得優化變量值為（0.181 ?0.362 ?0.688 ?0.38 ?0.091），每一代適應度函數的最佳值和平均值的仿真圖形如圖1所示，最終各指標權重及其排序如表4所示。

由圖1可知，種群在接近50代時開始收斂，并產生最佳適應度值。將MATLAB軟件輸出的優化變量值歸一化處理后得到所求指標的對應權重W=（0.1040 ?0.2100 ?0.3991 ?0.2297 ?0.0573），其對應的一致性指標函數值為0.0008，遠小于0.1，說明判斷矩陣A具有滿意的一致性。

3.3 模糊綜合評價

①邀請裝配式建筑相關專家以及物流單位共10位對PC構件在運輸全流程中的風險等級進行打分，得出以下隸屬度矩陣。

4 ?結論與建議

通過綜合評價結果可以看出，該項目PC構件運輸全流程風險程度在一般到高之間。準則層B因素排序為：構件因素>機械因素>人為因素>環境因素>法律因素，在PC構件運輸全流程中，構件因素所占比重最大，人為因素及機械因素所占比重較高，說明PC構件本身的風險是首要風險，人為及機械因素所產生的風險發生的概率較高。針對占比相對較高的三個準則層建議如下：

①在構件因素中，PC構件強度>PC構件結構性能>PC構件堆放高度及固定松緊程度>構件類型>PC構件數量。要求在裝車前，裝卸人員應該嚴格按照規范要求檢查構件強度及結構性能;在裝車時，嚴格按照專項裝車方案選擇PC構件的類型及數量;在裝車后，管理人員應嚴格檢查PC構件的堆放高度及固定松緊程度是否符合要求，盡量避免不合理的堆放形式影響車輛的運行。

②在機械因素中，設備及車輛的選擇>設備及車輛定期檢驗情況>吊繩吊鉤材料缺陷。所選擇的起吊設備應在額定載荷內起吊構件、運輸構件的車輛應滿足構件尺寸和載重要求;設備及車輛的定期檢驗關系著構件的質量安全，相關設備及車輛應定期進行檢查維修，在構件吊裝及運輸前，同時應檢查吊繩吊鉤等材料是否存在缺陷，設備及車輛是否能正常運行。

③在人為因素中，安全意識程度>技術水平>管理人員經驗水平>駕駛水平>健康水平>疲勞、酒駕情況。人的安全活動決定了構件及周邊一切環境的安全，在PC構件運輸全流程中，必須加強管理人員的監督能力，對所有相關參與人員進行裝配式建筑技術培訓，執行持證上崗制度，重視安全技術交底，提高人員的安全意識程度。

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