基于SEM的裝配式建筑施工過程質量風險管理

張東林，張國濤，胡紹蘭，時 樂，張國興

（1.秦皇島廣建工程項目管理有限公司，河北 秦皇島 066000；2.河北建筑工程學院，河北 張家口 075000）

0 引言

裝配式建筑相較于傳統建造模式，能有效降低勞動力、建筑垃圾、材料成本和施工污染，更加綠色環保，但目前裝配式建筑產業鏈上的相關參與主體缺乏質量管理理念和責任意識，各參建方只關心自身利益，導致在施工過程中出現預制構件表面氣孔麻面、預制構件灌漿不密實和安裝尺寸偏差大等一系列的質量問題，引發返工，造成成本增加、進度滯后。因此，為了有效推進裝配式建筑，保證裝配式建筑施工過程質量，有必要對裝配式建筑施工過程質量風險進行管理。

在裝配式建筑質量風險管控方面，一部分專家學者從某個視角出發進而對裝配式建筑質量管控，于凱[1]則先從業主方視角出發，運用BIM技術建立建筑監理質量控制系統，以提高質量管理水平；李曉娟[2]等從裝配式建筑項目施工全過程視角出發，基于熵權法與模糊數學相結合形成綜合評價法，確定關鍵影響指標，構建二階CFA模型，并提出有效管理措施應對質量風險。PC構件質量是影響裝配式建筑質量的重要因素，曹新穎[3]等基于BIM-RFID技術優化構件質量管理流程以降低PC構件的質量風險，而Mahdi Safa[4]等引入自動化技術來檢測質量缺陷，通過攝影測量和激光掃描收集數據，將實際數據與計劃數據進行比較，采取糾偏措施以提高項目質量。在裝配式建筑施工中，由于信息管理系統不完善，項目參與方信息共享程度不高，團隊溝通效率較低，造成信息傳遞不到位和信息遞減效應，影響施工效率和施工質量。于是，于龍飛、張家春[5]、齊賀等[6]分別利用BIM技術與計算機集成制造和RFID技術相結合的方法，通過BIM平臺進行協同管理、構件動態管理和人員動態管理。

綜上所述，與裝配式建筑質量風險相關研究鮮有從施工過程的視角進行探討，而施工過程又是影響裝配式建筑質量重要的一個階段。因此，本文從裝配式建筑施工過程視角出發，探討了裝配式建筑施工過程質量風險因素。利用數據庫的相關文獻設計裝配式建筑施工過程質量風險誘發因素評價調查問卷并從質量的內外影響因素維度，構建裝風險因素指標體系，建立結構方程模型進行實證分析，識別關鍵風險因素并劃分風險等級，提出相應的風險管理策略。

1 質量風險識別與分析

在裝配式建筑項目中，不僅需要滿足建筑產品的使用和人們居住的要求，還要保證其施工過程的質量要求。而裝配式建筑施工過程是動態的、充滿不確定性的過程，有較多的因素影響裝配式建筑質量，造成質量風險。故本文在現有的研究基礎上，通過文獻梳理造成裝配式建筑在施工過程中可能發生質量風險的潛在因素，基于質量內外影響因素維度即影響工程質量的4M1E因素對施工過程質量風險誘發因素進行歸納梳理，建立裝配式建筑施工過程質量風險因素指標體系。如表1所示。

表1 質量風險因素指標體系

2 模型構建

2.1 問卷設計

根據上述指標體系為基礎，設計裝配式建筑施工過程質量風險誘發因素評價調查問卷，采用李克特5級量表的形式，對問卷中每個題項設置“非常不同意至非常同意”對應分值為1~5分，共5個態度選項，問卷調查以線上為主線下為輔，問卷發放對象為從事裝配式建筑領域各參與方及高等院校中該領域的研究學者，累計發放調查問卷共220份，回收有效問卷共213份，有效回收率為96.8%。

2.2 問卷信度、效度檢驗

本文采用SPSS25.0對調查數據進行信效度檢驗，其中在信度檢驗上，五個因子和整體量表的Cronbach's Alpha系數值均大于0.8，該問卷信度良好。在效度檢驗上，總體KMO值為0.825，顯著性0.000，其余各項指標良好，通過顯著性檢驗，量表設計合理，可用于SEM分析。

2.3 模型的擬合度檢驗與結果分析

SEM分析采用AMOS24.0軟件對其進行模擬驗證，初始模型卡方自由度比值為1.613，其余各項指標（GFI、REMSA、CFI、IFI、PCFI和PNFI）均達到參考標準要求，說明該數據與模型適配度良好。根據路經系數的顯著性和M.I.值，進一步對結構方程模型修正與調整，將A2、D1和E5刪除，以提高模型的適配度，進行多次修正后結果如圖1所示，得到適配程度較高的模型。結果分析如下。

圖1 修正模型檢驗結果

（1）負荷系數的顯著性表明，測量變量能很好地反映對應的潛變量。在人員因子中，工人及施工管理人員缺乏裝配式建筑的施工經驗影響最大；在施工機械因子中，缺乏高效的自檢工具高于其他因素；在施工材料因子中，PC構件連接節點強度不足影響最大；在施工方法因子中，施工過程中采用的施工技術明顯高于其余因素；在環境因子中，缺乏質量問題的應急機制影響最大。

（2）路徑系數的顯著性表明，相關人員、施工機械、施工方法、施工材料和環境之間起正向推動作用。隨著相關人員技術、素質、施工經驗和信息傳遞效率的提高、施工機械設備的更新和完善、施工材料質量的提高，施工方法的改進與創新以及相關政策和制度環境的改善，裝配式建筑施工過程質量將得到很大的提高。

（3）路徑系數的結果表明，施工環境和人員是最重要的，其次是工程所用的施工方法與材料，最后是施工過程中所用到的機械設備。五個因素的影響程度分別為0.97、0.9、0.84、0.45、0.45，影響程度逐一遞減。在實際裝配式建筑施工過程當中，應重點關注影響較高的因素，以提高裝配式建筑質量。

3 基于結構方程模型提出的管理策略

通過結構方程模型分析，本文依據模型中的影響系數對風險因素進行等級劃分，將誘發因素劃分為三級，施工環境和人員一級風險因素，相關管理策略為一級管理策略；施工方法和施工材料為二級風險因素，相關管理策略為二級管理策略；施工機械影響三級風險因素，相關管理策略為三級管理策略。風險等級越高，應優先管理防范。

3.1 一級管理策略

（1）健全相關質量檢查制度及應急機制。應規范組織制度標準，制定詳細的規范組織規則，做好質量問題的應急機制和完善裝配式建筑施工質量檢查制度，健全質量問題跟蹤與追溯機制。

（2）提升人員技術及管理能力。加強對傳統建筑工人的建筑工業化知識、操作、技能的培訓，以便適應建筑行業的發展。強化裝配式建筑施工質量管理職能，建立質量管理小組，做好事前、事中和事后控制，與設計單位、預制構件生產企業以及相關單位及時溝通，確保信息傳達清晰到位，及時互相反饋有效的質量管理信息，遇到質量問題第一時間進行溝通與處理，以提高施工過程質量。

3.2 二級管理策略

（1）引進先進的施工方法和技術。根據裝配式建筑施工企業的發展情況，層層推進BIM&RFID技術，對施工機械設備PC構件以及操作人員實現質量追蹤與追溯。對裝配式建筑施工過程中技術難點等一系類問題，成立裝配式建筑技術專家小組，對技術方案可行性進行考證，進行專業評定，否決不適用方案。

（2）加強施工材料質量管控。施工單位要對進入施工現場的PC構件使用塑料保護套，護角等護具進行保護。對施工過程中的時間節點進行合理選擇和PC構件定位測量，以防產生誤差累積現象以至于誤差超出規定界限。挑選品質精良的灌漿料，來保證PC構件各個節點處的強度達到國家標準。

3.3 三級管理策略

綜合考慮裝配式建筑現場施工環境、施工作業內容、場地情況以及實際作業情況等因素，運用科學的方法確定施工機械的作業能力，合理選用與施工現場具有較好的適應性的施工機械。針對現場施工作業情況，完善質量檢測工具，提高施工質量。

4 結語

本文從裝配式建筑施工過程視角出發，以質量的內外影響因素維度，劃分為五個因素類型（人員、施工機械、施工方法、施工材料和環境）建立裝配式建筑施工過程質量風險模型，并采用結構方程模型展開分析。進一步對裝配式建筑施工過程質量風險因素劃分為一級風險、二級風險和三級風險，基于此，提出相應的管理策略，以提高裝配式建筑施工過程質量，從而進一步推動裝配式建筑的發展。