民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量控制研究

鄭和潤　朱廣波　鄭國華　張九龍　王冰

摘要：基于施工總承包視角，通過文獻分析與實際工程經驗，從高標號混凝土生產、運輸、澆筑和養護全過程中4個層面確定了12個影響澆筑質量的影響因素，再利用灰色關聯度改進方法，邀請專家打分對各影響因素的權重值，最后對歸一化權重計算結果進行排序，最終確定的關鍵影響因素有施工振搗控制、混凝土配合比、施工班組水平及混凝土原材料等。

Abstract： Based on the perspective of general contracting for construction， through literature analysis and practical engineering experience， 12 influencing factors of pouring quality are determined from four aspects in the whole process of production， transportation， pouring and maintenance of high-grade concrete. Then， by using the grey relational degree improvement method， experts are invited to score the weights of each influencing factor. Finally， the calculation results of normalized weights are ranked. The key influencing factors are construction vibration control， concrete mix ratio， construction team level and concrete raw materials， etc.

關鍵詞：民用高層住宅建筑;高標號混凝土;灰色關聯度改進方法;影響因素

Key words： high-rise residential buildings for civil use;high-grade concrete;Improvement Method of Grey Relevance Degree; influence factor

中圖分類號：TU974? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0007-02

1? 緒論

隨著我國經濟社會的發展以及城鎮化進程的不斷推進，城鎮人口數量不斷增加，據國家統計年鑒數據統計，2018年末我國常駐人口城鎮化率為59.58%，城鎮人口數量的增加勢必引起住房緊張問題，在有限土地上盡可能為更多人提供住宅，住宅只能向高層發展。在此趨勢下高層建筑的建造安全必然成為設計者、建造者及業主關注的首要問題，因此，高層建筑設計中混凝土標號現在都用到了C60[1]，但由于高標號混凝土的質量易受到生產、運輸、澆注和養護過程中環境因素的影響，如不能嚴格控制會影響成型質量，甚至危及高層建筑的安全。

目前學者對民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量影響因素的探討較少，且研究更多停留在定性研究階段，大多數集中在高標號混凝土配合比設計研究上而忽略混凝土澆注和養護過程，這與混凝土澆筑的復雜性和全過程質量控制相違背。因此，本文一方面從影響高標號混凝土質量的生產、運輸、澆筑和養護全過程中確定影響因素，另一方面運用數學方法對各影響因素進行系統性的定量化分析，確定影響程度強的主要影響因素，提出相應對策。

2? 民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量影響因素分析

2.1 影響因素識別

高標號混凝土澆筑過程中對澆筑質量影響的因素眾多，本文在文獻分析[2]基礎上，從最終澆筑質量的角度對澆筑全過程進行分析，結合專家咨詢意見，確定出各個階段對應的影響因素，分別為生產質量控制A1（混凝土配合比F1、混凝土原材料F2），運輸質量控制A2（運輸時間長短F3、混凝土的勻質性F4），澆注質量控制A3（澆筑方案合理性F5、澆筑方案合理性F5、施工班組水平F6、現場管理人員水平F7、施工振搗控制F8、二次收漿、抹面工藝F9、施工環境F10），養護質量控制A4（養護時間F11、養護方式F12）。

2.2 灰色關聯度分析方法的改進

灰色關聯度分析是一種系統分析技術，其基本思路是根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷聯系是否緊密，曲線越接近，相應序列間的關聯度就越大，反之就越小。具體是指各位專家經驗判斷權重與某一位專家的經驗判斷的最大值（設定）進行量化比較，根據其彼此差異性的大小以分析確定專家群體經驗判斷數值的關聯程度，即關聯度。

設邀請m位專家對現有n個影響因素指標的權重作出判斷，從而形成各個指標權重的判定數據矩陣：，從中挑選最大的權重值作為“公共”參考權重值X0（k），在判定數據矩陣和參考權重值基礎上，利用下式求出關聯系數δ0i（k）和關聯度γ0i：

（ρ為分辨系數，ρ∈（0，1），一般取ρ=0.5）

在對民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量影響因素的指標計算中發現，若分辨系數ρ取0.5計算時權重指標恒有γi>0.333，則任何參考序列X0與比較序列的Xi關聯度都至少接近于中等，難以區分指標間的重要程度，難以用于工程實際決策需求。因此，本文選用一種基于灰色關聯度的改進方法解決影響因素權重問題。該方法在專家對指標權重的經驗判斷值基礎上，基于灰色關聯度理論以最大的專家經驗判斷值為參考數列，計算各個指標序列X1，X2，…，Xn與參考數據列X0間的距離，進而求得各個指標的權重，最后歸一化權重處理[3]。

2.3 民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量影響程度計算

第一，邀請專家對各評價指標的權重進行經驗判定。由于影響高標號混凝土澆筑質量的因素較多，專家在進行經驗判定時不便賦值，因此邀請專家對各影響因素進行打分[9]。本文邀請10名長期參與高標號混凝土相關課題研究和相關工作的專家和一線工程師，以4分作為滿分進行打分，1、2、3、4分別表示指標影響程度很弱、影響程度一般、影響程度強、影響程度很強。最終專家經驗判斷值如表1所示。

第二，從判定數據矩陣X中挑選一個最大的權重值作為“公共”參考權重值X0（k），所邀請的10名專家的參考權重值均賦予此值，形成參考數列X0=（X0（1），X0（2），X0（3），X0（4），X0（5），X0（6），X0（7），X0（8），X0（9），X0（10））。X0，X1，X2，…，X12可表示為如下的矩陣：

第三，根據下列公式求出參考數據序列X0與各個影響因素序列X1，X1，…，Xn之間的距離。

（1）

第四，求出各影響因素的權重。

（2）

第五，求出各個影響因素的歸一化權重。

（3）

由表1可以看出經驗判定權重的最大值為4，因此本文設定“公共”參考數列X0的專家賦予的權重均為4。將參考數據序列X0與各個影響因素序列X1，X2，…，Xn的數據代入公式（1）（2）（3）進行計算，得到各影響因素X1，X2，…，X12的歸一化權重集合為：W*=（W*1，W*2，W*3，W*4，W*5，W*6，W*7，W*8，W*9，W*10，W*11，W*12）=（0.179，0.098，0.036，0.063，0.044，

0.119，0.043，0.268，0.032，0.036，0.054，0.028）

2.4 計算結果分析

將歸一化后的權重值進行降序排列，即為影響因素的影響程度排序，影響程度從強到弱排序依次是F8、F1、F6、F2、F4、F11、F5、F7、F3、F10、F9、F12。

從圖2可以發現，混凝土配合比F1和混凝土原材料F2分別排序第2位和第4位，由此可知，澆注質量控制A3方面中的施工振搗控制F8和施工班組水平F6的權重值和為0.387，兩者占總權重值將近40%，對高標號混凝土澆筑質量的影響程度特別大。F1和F2所屬的生產質量控制方面A1對民用高層住宅建筑高標號混凝土澆筑質量影響程度較強。運輸質量控制A2的混凝土勻質性F4和運輸時間長短F3排序分別位于第5位和第9位。而養護時間F11和養護方式F12的權重值和僅為0.082，可知F11和F12所屬的養護質量控制A4對高標號澆筑質量影響程度較小，但養護時間F11（第6位）相對于養護方式F12（第12位）的因素影響程度強。綜合上述結果分析，在進行高層住宅建筑高標號混凝土澆筑時，全過程控制高標號混凝土生產、運輸、澆筑和養護的前提下，還要加強影響程度較強的重點環節的監控，特別是施工振搗控制、施工班組澆筑過程監督以及高標號混凝土的生產質量控制。

參考文獻：

[1]鄧興國，李九印.高層建筑高、低標號混凝土整層同時澆筑施工的探討[J].粉煤灰綜合利用，2017（03）.

[2]桑美英.基礎設施PPP項目的風險管理研究[D].西安：長安大學，2014.

[3]Z. S. Xu， A method based on linguistic aggregation operators for group decision making with linguistic preference relations[J]. Information Sciences， 2004， 166：19-30.