基于模糊層次綜合評價法的裝配式高架橋施工質(zhì)量控制研究

陳燁 黃歌

摘要：為有效保證裝配式橋梁施工質(zhì)量，在實際工程施工過程中，針對其施工質(zhì)量存在的問題進行因素分析，并采取相應(yīng)的措施進行控制，能夠有效地預(yù)防問題的發(fā)生，從而提高施工質(zhì)量。本文以上海某城市高架橋工程為例，運用模糊層次綜合評價法建立數(shù)學(xué)模型，借助MATLAB R2014a軟件輔助計算，對裝配式高架橋施工過程中的主要質(zhì)量影響因素進行分析，得出該工程施工過程質(zhì)量因素影響程度屬于“極高”等級，并提出具有針對性的質(zhì)量控制措施。

Abstract： In order to effectively ensure the construction quality of prefabricated bridges， in the actual construction process， the problems existing in the construction quality are analyzed and corresponding measures are taken， which can effectively prevent the occurrence of problems and improve the construction quality. This paper takes an urban viaduct project in Shanghai as an example， establishes a mathematical model by using the FAHP，? analyzes the main quality influencing factors during the construction of the prefabricated viaduct with the aid of MATLAB R2014a software， and finds that the degree of influence of the quality factors in the construction process of the project belongs to the "extremely high" level， and proposes targeted quality control measures.

關(guān)鍵詞：模糊層次綜合評價法（FAHP）;裝配式高架橋;施工質(zhì)量控制

Key words： FAHP;prefabricated viaduct;construction quality control

中圖分類號：U448.28? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）23-0109-03

0? 引言

黨的十九大報告提出綠色生態(tài)發(fā)展，“質(zhì)量第一、效益優(yōu)先”的發(fā)展要求，加快推進了裝配式建筑在我國建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展。裝配式結(jié)構(gòu)具有節(jié)約成本、綠色環(huán)保、縮短工期等諸多優(yōu)點，因此，廣泛應(yīng)用于城市高架橋的建設(shè)。隨著科技進步，裝配式施工技術(shù)得到了很大的提升，但是在施工過程中仍存在一定的質(zhì)量問題，導(dǎo)致裝配式高架橋質(zhì)量受到極大的影響。2019年6月24日，河南省鄭州市一在建高架橋墩北半幅發(fā)生落梁，預(yù)制梁在現(xiàn)場安裝對接過程中零時支撐承載力不夠?qū)е聵蛄菏Х€(wěn);2019年10月10日，江蘇無錫312國道一座高架橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿剩阎?人遇難，2人受傷。因此，為了預(yù)防裝配式高架橋安全事故的發(fā)生，有效保證施工質(zhì)量，對工程施工進行質(zhì)量控制分析是很有必要的。

目前，國內(nèi)對預(yù)制裝配式建筑施工質(zhì)量管理及控制措施的研究已較為成熟，但針對高架橋施工質(zhì)量控制的研究較少。在裝配式建筑施工質(zhì)量評價體系方面，常春光[1]等人引入突變理論建立評價模型對裝配式建筑施工質(zhì)量進行了評價;孫文童[2]等人采用層次分析法和熵權(quán)法對裝配式建筑施工提出了有效的質(zhì)量安全評價方案。本文針對裝配式高架橋施工中存在的問題，利用模糊層次綜合評價法（FAHP），建立模糊層次綜合評價模型，先通過層次分析法確定因素集權(quán)重，然后用模糊綜合評價確定評判效果，定性與定量相結(jié)合，較好的彌補了層次分析法和模糊綜合評價法各自的不足。

1? 裝配式高架橋施工過程質(zhì)量影響因素識別

裝配式高架橋施工中的質(zhì)量影響因素識別應(yīng)具有全面性、適用性、科學(xué)性，上海某城市高架橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制小箱梁，下層結(jié)構(gòu)為“倒T型”蓋梁雙柱式橋墩，蓋梁下層與立柱均采用工廠化集中預(yù)制，進行現(xiàn)場裝配施工。根據(jù)高架橋施工規(guī)范以及質(zhì)量驗收標準進行施工質(zhì)量影響因素識別，將對施工質(zhì)量影響較大或以上的作業(yè)工序作為主要影響因素。

2? FAHP-模糊層次綜合評價模型的構(gòu)建

模糊層次綜合評價法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process）是基于模糊數(shù)學(xué)的評價方法，能較好的適用于研究邊界不清晰、含義不明確的事物和對象，在工程領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，能較好地解決工程質(zhì)量等難以用解析方法做定量分析的復(fù)雜問題。

2.1 施工過程中質(zhì)量評價指標體系的建立? 遞階層次結(jié)構(gòu)模型的層次大體分為目標層、一級指標層、二級指標層。裝配式高架橋建造質(zhì)量評價作為評價指標體系的目標層，將施工過程質(zhì)量作為一級指標層，施工過程中質(zhì)量影響因素作為二級指標層。歸納最終識別因素，整理出裝配式高架橋施工質(zhì)量評估指標體系如表1所示。

2.2 建立因素集? 上海某城市高架橋施工過程質(zhì)量評價因素集為U={U1，U2，U3，U4，U5，U6，U7}={前期工程質(zhì)量，預(yù)制小箱梁質(zhì)量，灌注樁施工質(zhì)量，基坑開挖施工質(zhì)量，倒T型蓋梁施工質(zhì)量，預(yù)制構(gòu)件運輸及堆放，預(yù)制構(gòu)件架設(shè)質(zhì)量}。

2.3 建立評價集? 將質(zhì)量影響因素對工程安全的重要程度分為四個等級，建立評價集V={V1，V2，V3，V4}={較低，一般，較高，極高}。

2.4 建立權(quán)重級? 通過調(diào)查12名經(jīng)驗豐富的施工技術(shù)人員和工程參建單位的專家，對質(zhì)量影響因素兩兩進行比較并打分，應(yīng)用層次分析法得出預(yù)制裝配式高架橋施工過程中質(zhì)量影響因素判斷矩陣，并借助MATLAB R2014a軟件輔助計算權(quán)重。

U的權(quán)重向量計算并進行一致性檢驗。

將矩陣U輸入MATLAB軟件中計算得出：

因此，U判斷矩陣滿足一致性，判斷可靠。

2.5 層次總排序（表3）

因此，層次總排序結(jié)果滿足一致性，判斷可靠。

2.6 建立隸屬度矩陣

歸一化處理后得到隸屬度表，如表5所示。

由隸屬度表得出一級指標的隸屬度矩陣R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7

由Bn=Wn·Rn分別得出二級指標評價矩陣B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，代入公式B=W·[B1 B2…B6 B7]T得出

3? 模糊層次綜合評價模型的計算結(jié)論

根據(jù)最大隸屬度原則，一級指標評價結(jié)果應(yīng)選取max（bj）=0.4189。對應(yīng)隸屬度表可知，上海某城市高架橋工程施工過程質(zhì)量因素影響程度屬于“極高”等級，因此，工程項目參建單位應(yīng)針對此類質(zhì)量影響因素，采取合理、及時的質(zhì)量控制措施，并及時反饋措施落實情況。

模糊層次綜合評價模型的計算結(jié)論基本符合施工現(xiàn)場實際情況，表明模糊層次綜合評價法在高架橋施工過程質(zhì)量影響因素的評價中得到了較好地應(yīng)用，能為施工項目的質(zhì)量控制提供合理的建議，效益最大化的投入并利用各項資源，盡可能提升裝配式高架橋施工質(zhì)量，規(guī)避安全事故的發(fā)生。

4? 裝配式高架橋施工過程質(zhì)量安全控制措施

以下就上海某城市高架橋為研究對象，選取對施工質(zhì)量具有重大影響的因素提出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。

4.1 預(yù)制小箱梁質(zhì)量? 預(yù)制小箱梁采用先張法預(yù)應(yīng)力，張拉過程中的操作不當(dāng)可能導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量出現(xiàn)問題，建議采取以下質(zhì)量控制措施：①對施工技術(shù)人員進行專門培訓(xùn)，考核通過后持有效證件上崗;②施工單位制定有效的質(zhì)量問責(zé)制度，將預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制責(zé)任落實到個人身上，加強預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)管;③對預(yù)制構(gòu)件的原材料進行嚴格的把關(guān)，制定嚴格的采購標準，并對原材料進行全面的抽樣調(diào)查，以確保質(zhì)量。

4.2 基坑開挖施工質(zhì)量? 基坑開挖過程中，排水擋水措施不當(dāng)容易造成基坑坑壁失穩(wěn)、坑內(nèi)透水坑底隆起等質(zhì)量問題，應(yīng)采取以下質(zhì)量控制措施：①在基坑開挖過程中，及時檢查槽壁和邊坡的狀態(tài)，依據(jù)基坑支護方案要求，做好基坑的支護工作，以防基坑坑壁失穩(wěn);②嚴格按照施工方案規(guī)定的施工順序進行基坑開挖施工，并且土方開挖形成一定的坡度有利于排水。

4.3 預(yù)制構(gòu)件架設(shè)質(zhì)量? 在預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中，預(yù)制構(gòu)件體積大、重量大，施工質(zhì)量難以保證，建議采取以下質(zhì)量控制措施：①根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的重心和工藝要求，合理選擇起吊點;②在吊裝安全系數(shù)范圍內(nèi)選用吊索、吊具。

5? 結(jié)語

本文以上海某城市高架橋工程為例，運用模糊層次綜合評價法建立數(shù)學(xué)模型，借助MATLAB R2014a軟件輔助計算，對裝配式高架橋施工過程中的主要質(zhì)量影響因素進行評價分析，評估結(jié)果表明模糊層次綜合評價法可以較好地應(yīng)用于施工質(zhì)量影響因素的評估中，是一種較為有效的因素分析方法。

參考文獻：

[1]常春光，張賽玉.基于突變理論的裝配式建筑施工安全評價[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2018，20（06）：592-597.

[2]孫文童，李海村，于風(fēng)曉，姚道洪.基于AHP和熵權(quán)法的裝配式建筑施工安全等級評估[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（14）：212-213.

[3]周基紅.預(yù)制裝配式建筑施工常見質(zhì)量問題[J].建材與裝飾，2019（23）：1-2.

[4]陳康，張浩，李成飛，楊杰，張學(xué)偉.裝配式混凝土建筑施工過程質(zhì)量問題和防控措施研究[J].北方建筑，2018，3（05）：50-52.

[5]劉美令.裝配式建筑施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量控制[J].工程質(zhì)量，2018，36（10）：99-102.

[6]羅有建.裝配式建筑施工質(zhì)量控制淺析——以萬科登俊園項目為例[J].福建建材，2019（06）：30-32，42.

[7]鄭晏華.裝配式城市高架橋預(yù)制橋墩、橋梁的運輸方法[J].建筑施工，2019，41（03）：354-355.

[8]鄭晏華.裝配式高架橋預(yù)制立柱的安裝技術(shù)[J].建筑施工，2019，41（03）：363-365.

[9]季陳軍.城市高架橋鋼箱梁裝配化施工技術(shù)[J].智能城市，2019，5（24）：159-160.

[10]楊煒，任才.預(yù)制裝配式蓋梁在無錫鳳翔路高架橋中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2019（11）：121-124，16.