基于ISM的裝配式建筑施工質量影響因素分析

馬曉旭

【摘? 要】論文圍繞裝配式建筑施工質量影響因素之間的關聯性以及層次結構劃分的問題，通過文獻研究，識別出影響裝配式建筑施工質量的10個因素，并建立裝配式建筑施工質量影響因素的解釋結構模型，以此分析各層次因素間的關聯關系，將10個影響因素劃分為淺層直接影響因素、過渡層間接因素、根源層根本因素，結合不同因素間關聯關系提出改善質量的對策，為裝配式建筑施工質量的提升提供參考。

【Abstract】This paper focuses on the relationship between the factors affecting the construction quality of prefabricated building and the problem of hierarchical structure division. Through literature research， it identifies 10 factors affecting the construction quality of prefabricated building. In this paper， an interpretive structural model of construction quality influencing factors of fabricated buildings is established to analyze the correlation among factors at different levels. Ten influencing factors are divided into shallow direct influencing factors， indirect factors of transition layer and fundamental factors of root layer. The paper puts forward the countermeasures to improve the quality combining with the correlation between different factors， providing reference for the improvement of the construction quality of prefabricated buildings.

【關鍵詞】解釋結構模型;裝配式建筑;施工質量

【Keywords】interpretative structural model; fabricated buildings; construction quality

【中圖分類號】TU741;TU712+.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2022）01-0136-04

1 引言

隨著社會的進步與發展，裝配式建筑也實現了蓬勃的發展，但在其迅猛發展的同時，裝配式施工現場的質量管理也面臨著巨大的挑戰，質量問題的頻繁發生，帶來了不可忽視的財產損失。因此，對裝配式建筑施工質量的影響因素進行研究，對于提高裝配式建筑施工質量意義重大。

我國已有諸多學者對裝配式建筑施工質量問題進行了研究。齊寶庫等[1]從裝配式建筑階段特點出發，將裝配式建筑全過程劃分為前、中、后3個階段，綜合評估建筑質量。盧文斌[2]主要探討如何應用BIM技術對裝配式建筑施工全過程的質量進行管理。黃佳禎等[3]運用粗糙集理論將裝配式建筑施工質量評價劃分了不同類型，基于此構建評價指標體系，并通過實例證明了該體系的合理性及科學性。蘇楊月等[4]通過對某裝配式建筑生產施工現場的跟蹤調查，采用魚刺圖法從5個角度對常見質量問題進行剖析。洪文霞等[5]引入集對分析理論，利用WBSRBS結合已有文獻構建了包含21個關鍵性指標的裝配式建筑施工質量評價體系。肖陽等[6]總結出裝配式建筑施工質量管控中暗含的問題，分別從施工現場和預制構件的質量管理兩個方向出發，提出BIM技術與質量管理的有機結合。

以上學者的成果為施工質量的研究打下了一定基礎，但針對施工質量這一系統中各個影響因素的關系的研究較少，本文通過對文獻的研究，從影響因素內在的關聯性出發，使用ISM明確各個影響因素的層級結構以及相互之前的關聯關系，便于日后預防質量問題發生時有所側重，提高裝配式建筑施工質量。

2 裝配式建筑質量影響因素識別

本文通過文獻研究的方法，以“施工質量”“裝配式建筑”為關鍵詞對中國知網的中文期刊進行檢索，梳理與裝配式建筑質量有關的論文[7-14]，并對各論文作者所提及的影響因素進行整理，最終從人員、構配件以及管理協調方面總結了以下影響因素。

2.1 人員技術水平與責任意識

作業人員由于缺乏實踐，對于生產構配件的經驗不足，同時忽視了構件的自檢、復檢工作，使質量不合格的構件在市場上流通，且工人質量責任意識薄弱，缺乏實踐經驗，導致構配件的安裝和操作不熟練，易出現尺寸偏差。

2.2 構配件供應問題

從目前構配件生產狀況來看，因為裝配式建筑在我國起步時間不長，對于生產構配件的經驗較少，因此構配件的質量較差。并且，構件還需借助運輸手段從工廠運送到現場，運輸途中，構配件的保護措施十分重要。構配件進入現場后，對于構配件的堆放和養護也需要進行合理的規劃，避免因為環境或其他因素損壞構配件，從而影響建筑的整體質量。

2.3 施工機械與檢測設備

構配件等物料在出廠時由于不發達技術檢驗手段，無法精準檢測出不合格的配件，可能會導致質量不達標的構配件運輸到工地，甚至進場驗收合格的構配件后期也會因為保養問題、違規使用而造成質量問題，將質量風險轉嫁到施工方。另外，模板等構件結構在操作和安裝過程中由于缺少精準的精度校準工具，使其安裝過程中極易產生誤差，尤其是安裝體積較大的構件時，如果在沒有精準監測的前提下進行安裝，就會存在安裝偏差，導致安裝失敗。

2.4 施工前的準備工作

施工準備工作應能覆蓋到工程項目方方面面，對施工中容易出現的問題作出正確判斷，并且能夠基于已知條件提出合理的解決方案。圖紙會審、技術交底工作的完成度都會對施工質量產生影響。作業人員應該多參加圖紙會審，提升自己的質量知識水平，加強對圖紙的了解程度，了解構配件圖紙與以往傳統圖紙之間的差別，完善裝配式建筑的施工方法。施工方應做好所需要的質量規劃，加強對施工質量的控制。

2.5 管理協調問題

在做好其他工作的同時，也不應忽略管理協調工作的重要性。如果有項目存在溝通協調問題，例如，圖紙會審、技術交底不徹底，組織管理制度不完善，分包商管理不到位等問題，若想達到有效溝通的目的，就需要制定合理的措施和制度，來輔助建筑項目的高質量運行。

2.6 政策與規范

在裝配式建筑發展過程中，到目前為止，裝配式建筑的相關規范仍不完善，相關法律法規也略有缺乏，過于重視推廣程度反而忘記強調質量的重要性，對施工質量的改善有一定的影響。

影響因素歸納如表1所示。

3 解釋結構模型介紹

1973年，解釋結構模型（Interpretative? Structural? Modeling，ISM）由美國Warfield教授提出，模型是把一個繁雜系統分解為諸多子系統或系統要素，將復雜問題力爭簡單化，先分析不同子系統或系統要素相互之間的直接影響關系，并將其映射于有向圖，利用計算工具進行布爾邏輯運算，最后通過多層次的結構模型表現因素之間的層次性與關聯關系，來確定各影響要素之間的關聯關系，有針對性地提出解決問題的措施。

本文利用ISM對施工質量的影響因素系統進行分析，進行層次結構劃分，確定因素之間的關系，建立裝配式建筑質量影響因素的系統模型，得到各質量影響要素對系統的影響度，將影響裝配式建筑質量因素劃分為表層直接因素、中間層過渡因素、根源層根本因素。

具體步驟如圖 1 所示。

4 ISM模型構建

4.1 確定鄰接矩陣

主要的影響因素并不是孤立存在的，它們之間往往存在著十分復雜的關系，為了對他們之間的關系進行科學的研究，特邀請專家對表1所總結的10個因素的影響關系展開多次討論，最終構建出影響因素的鄰接矩陣，具體如下。0表示因素Fi與因素Fj無影響關系;1表示因素Fi與因素Fj有影響關系。

A=

4.2 建立可達矩陣

可達矩陣是指系統路徑兩端的因素可以到達的程度，將鄰接矩陣A加上單位矩陣I，利用布爾代數運算法則，當第k次冪之后的所有乘積相等時，就得到了可達矩陣，計算方式如下：

（A+I）k-1≠（A+I）k=（A+I）k+1=M

可得可達矩陣M如下：

M=

4.3 級間分解可達矩陣，建立解釋結構模型

4.3.1 區域分解

按照列R（Fi）、行A（Fi）把可達矩陣中的要素劃分為若干個區域，不同區域的元素不存在相互關系。得到可達集合R（Fi）、先行集合A（Fi）和交集A=R（Fi）∩A（Fi），如表2所示。

其中，可達矩陣中元素Fi對應的行中為1的矩陣元素所對應的列要素的集合為可達集合R（Fi）。先行集合A（Fi）為可達矩陣中要素Fi對應的列中，包含有1的矩陣元素所對應的行要素的集合。

4.3.2 級間分解

對各要素進行層級分解，可以得到系統中各要素間的層級關系，首層表示系統的最終目標，下面的一層對上一層有直接影響。根據R（Fi）=R（Fi）∩A（Fi）條件進行層級的抽取。對表2中的i=4要素進行分析，由于該級R（F4）=R（F4）∩

A（F4），該級最高要素為F4，即L1包含的要素為{F4}。同時劃去F4所對應的行和列，得到第二層的可達矩陣，從中尋找新的最高級因素。最后可得，L2包含的要素集為{F3，F5，F6}，L3包含的要素集{F2，F8，F1}，L4包含的要素集為{F7，F9}，L5包含的要素集為{F10}。

4.3.3 結構模型建立

根據上述分析，建立結構模型如圖2所示。

5 模型分析

第一，F10政策規范完善程度位于L5層，系統的最下層，說明該因素能夠對其他因素產生影響，這種影響包括直接影響和間接影響，屬于系統內最深層次的根本因素，應該給予關注。

第二，F4構配件生產水平因素位于L1層，這說明該因素是淺表層的因素，要想控制這個因素，應從其下層因素下手，才能從根本解決這個問題，例如健全相關質量法律法規，完善前期施工準備工作，引入高端的施工設備或機械，構配件的質量問題有望有效解決。

第三，處于L2層和L4層中間的一共有8個因素。F1工人的技術水平、F2工人的質量意識、F3對關鍵部位的關注、F5機械操作水平、F6高質量檢測工具、F7施工圖紙會審工作、F8質量規劃、F9項目組織結構是否完善，這些因素都位于過渡層，在系統中發揮間接影響作用。

由模型分析結果可知，裝配式建筑各個質量影響因素間具有較強的關聯性，且不同影響因素位于不同層級，為有效改善我國現狀，提高施工水平，在此提出以下建議：

第一，政策規范方面。

政府應該著重關于裝配式建筑質量方面的法規設立，建議政府盡快制定適合我國國情的預制裝配式建筑質量標準，政府部門加強監管，對存在質量問題的項目予以公示和懲處，刺激市場質量良性競爭，激發市場活力。

第二，工人培訓。

由于裝配式建筑發展時間不長，工人缺乏經驗，所以應對工人進行技術方面的培訓，使大家了解并掌握工藝操作流程，改變原有傳統建筑施工中的陋習惡習，并向工人強調質量意識與責任意識，明確工人的責任和權力，激發供熱工作熱情，達成各部門協同配合。

第三，協調管理。

科學有效地進行質量管理不但可以促進項目的順利進行，還能保證裝配式建筑質量的提高。協調管理就是要將整個階段的各個工作系統的考慮，進行協調與管理，使各個工作正常進行并發揮更好的作用，這就需要對各方機構進行綜合的統籌規劃，充分發揮技術條件和經濟條件，合理統籌資源并使之得到充分的利用，串聯參建各方信息溝通，保證信息的時效性和共享性，從而改善質量問題。

第四，施工前準備工作。

在施工前期，應合理地預測施工過程可能出現的情況，并制定細致的施工質量規劃。對于企業技術人員來講應當重視對圖紙的會審，同時編制合理的裝配式施工方案，有利于后續各項工作的順利進行。與此同時還應加強作業人員的教育培訓及技術交底工作，加強作業人員操作技術的掌握程度，保證裝配式建筑各個工序保質保量地完成。

第五，構配件管理。

對于構配件的采購，要安排專人利用高精度儀器設備對構配件的質量規格進行查驗，發現不合格的配件應及時反饋落實，簽訂合同時，應在合同條款中列出解決此類問題的方案;構配件運輸前，要根據施工情況制定安全妥善的運輸方案，防止構配件在途中發生損壞，影響構配件狀態;構配件進場時，要對其狀態有實時監測并及時地保養和存放，防止其因環境因素損壞，影響其在施工過程中發揮效用，進而無法保證整個建筑的質量水平。

6 結論

本文運用ISM方法對裝配式建筑質量影響因素進行分析，主要得到以下結論：

第一，裝配式建筑質量影響因素關系復雜且數量多，可以總結為以下幾個因素：F1工人技術水平、F2人員質量意識、F3對關鍵部位的關注程度、F4構配件生產水平、F5機械操作水平、F6高質量檢測工具、F7施工圖會審工作、F8缺乏質量規劃、F9項目組織結構完善程度、F10政策規范完善程度。

第二，運用ISM模型將10個質量影響因素劃分到層級，得到裝配式建筑質量主要影響因素的多層遞階結構圖。由結構圖可知：位于系統下層的F10政策規范程度是根源層的根本因素，能夠對其他因素產生較大影響，應該給予足夠的重視。

本研究得出影響裝配式質量的因素，并對其層級關系進行分析，了解因素間的作用機制和致使質量問題出現的主要原因，最后結合模型研究結果給出建議，進一步豐富了我國質量管理理論和知識，希望為日后有意作出質量決策和解決質量問題的企業和管理人員提供有價值的參考。

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