基于多目標(biāo)的大體積混凝土施工溫控方案評(píng)價(jià)體系研究

王光英

一、概述

大體積混凝土施工要求較高，工藝流程復(fù)雜，控制大體積混凝土的內(nèi)部溫升和溫度應(yīng)力，減少或避免溫度裂縫產(chǎn)生是大體積混凝土施工溫控方案研究的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。本文針對(duì)大體積混凝土施工溫控，探討基于多目標(biāo)優(yōu)化方法，綜合考量工期目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、環(huán)境目標(biāo)等，構(gòu)建溫控方案評(píng)價(jià)體系，對(duì)選擇合適的溫控方案具有一定的參考意義。

二、溫控方案評(píng)價(jià)特點(diǎn)

溫控方案的評(píng)價(jià)是參照一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同溫控方案的優(yōu)劣性進(jìn)行評(píng)判的過(guò)程。由于大體積混凝土施工過(guò)程中影響因素較多，不僅要考慮溫控效果，還需要考慮工程投資、施工工期、環(huán)境影響、風(fēng)險(xiǎn)控制等多個(gè)因素，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)評(píng)價(jià)工程，具體特點(diǎn)如下:

（一）整體性

大體積混凝土溫控施工涉及投資、工期、技術(shù)、效果、風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境影響等多因素，各部分因素可能相互矛盾，也可能相互依存，是一個(gè)復(fù)雜而又整體的工程系統(tǒng)，在進(jìn)行溫控方案評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)充分考慮多方面因素，建立整體評(píng)價(jià)體系。

（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)復(fù)雜

溫控方案的評(píng)價(jià)需要從整體考慮經(jīng)濟(jì)效益、工期時(shí)間、技術(shù)科學(xué)性、溫控效果、風(fēng)險(xiǎn)管控和環(huán)境影響，這些方面所涉及的指標(biāo)包括定性指標(biāo)和定量指標(biāo)，定量指標(biāo)可以通過(guò)查閱文獻(xiàn)、規(guī)范或仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但定性指標(biāo)難以用確切的數(shù)據(jù)表示，需要通過(guò)專家評(píng)分法等方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化定量，并對(duì)專家打分進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析校驗(yàn)。

（三）數(shù)據(jù)收集困難

大體積混凝土溫控方案評(píng)價(jià)需要收集大量的定性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，收集評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)難度較大，且數(shù)據(jù)搜集過(guò)程中人為因素或認(rèn)知因素會(huì)引起數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差，影響對(duì)溫控方案的整體評(píng)價(jià)。

（四）缺乏系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法和實(shí)例

溫控方案的評(píng)價(jià)是多目標(biāo)評(píng)價(jià)體系，針對(duì)大體積混凝土的溫控方案評(píng)價(jià)多局限于離散的研究成果，尚未形成系統(tǒng)的科學(xué)評(píng)價(jià)方法，也未形成可行的應(yīng)用實(shí)例。

三、溫控方案評(píng)價(jià)內(nèi)容

大體積混凝土的溫控方案評(píng)價(jià)過(guò)程中，需要依據(jù)多目標(biāo)的關(guān)系構(gòu)建相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，確定合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出相應(yīng)結(jié)論。

基于多目標(biāo)的大體積混凝土溫控方案評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：

（1）根據(jù)大體積混凝土澆筑的特點(diǎn)，得到溫控措施的經(jīng)濟(jì)、工期、技術(shù)、效果、風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境的特征，構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（2）對(duì)于擬采用的溫控方案，采用定性與定量相結(jié)合的方法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)系數(shù)。

（3）利用評(píng)價(jià)方法，對(duì)評(píng)價(jià)方案進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，得出評(píng)價(jià)結(jié)論。

（4）評(píng)價(jià)流程順序?yàn)椋好鞔_評(píng)價(jià)對(duì)象→分析選取評(píng)價(jià)因子→建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系→選擇評(píng)價(jià)方法→確定指標(biāo)權(quán)重→確定綜合評(píng)判方法→綜合評(píng)判。

四、溫控方案評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

（一）構(gòu)建原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)劣關(guān)系到評(píng)價(jià)質(zhì)量的好壞。在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，建議遵循下列原則：

1.概括性原則。所選評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)有較強(qiáng)的代表性，且范圍要廣，對(duì)多種溫控措施都要適用。

2.層次性原則。對(duì)于復(fù)雜的評(píng)價(jià)對(duì)象，應(yīng)當(dāng)根據(jù)研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和邏輯，進(jìn)行分層，使指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)清晰，為確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重提供方便。

3.定性與定量結(jié)合原則。堅(jiān)持定性指標(biāo)與定量指標(biāo)相結(jié)合的原則，可以減少只有定性指標(biāo)評(píng)價(jià)的主觀性和某些定量指標(biāo)缺少數(shù)據(jù)支持而產(chǎn)生的誤差，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

結(jié)合大體積混凝土施工特點(diǎn)及工程要求，在選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)可以從經(jīng)濟(jì)合理性、工期節(jié)省性、技術(shù)科學(xué)性、效果可靠性、風(fēng)險(xiǎn)管控性、環(huán)境影響性等方面進(jìn)行確定。

1.經(jīng)濟(jì)合理性。主要考量不同方案的工程投資，其中工程投資費(fèi)用的構(gòu)成有諸多分類，為了便于評(píng)價(jià)，在經(jīng)濟(jì)合理性方面選擇材料成本、人工成本、機(jī)械成本、措施成本等四個(gè)指標(biāo)。其中材料成本是溫控方案所需要耗費(fèi)的材料費(fèi)用，例如加冰、冷卻水管材料等費(fèi)用；人工成本和機(jī)械成本，是指溫控方案所需要耗費(fèi)的人工或機(jī)械的費(fèi)用；措施成本是溫控方案所引起的措施費(fèi)用。

2.工期節(jié)省性。主要考量不同方案的工期時(shí)間，根據(jù)其耗費(fèi)時(shí)間的不同，將其分為人工耗費(fèi)時(shí)間和機(jī)械耗費(fèi)時(shí)間。

3.技術(shù)科學(xué)性。主要考量不同方案的技術(shù)可行性、可靠性和施工難易程度，主要從施工方技術(shù)人員儲(chǔ)備和技術(shù)掌握水平進(jìn)行綜合考量。

4.效果可靠性。主要考量不同方案的施工效果，包括溫控效果和混凝土澆筑質(zhì)量，例如采用拌和制冷等有可能會(huì)造成冰塊未完全融化，對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

5.風(fēng)險(xiǎn)管控性。主要考量不同方案的施工風(fēng)險(xiǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)的可控程度，例如采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)，其風(fēng)險(xiǎn)會(huì)相對(duì)較小。

6.環(huán)境影響性。主要考量不同方案對(duì)環(huán)境的影響，例如施工中產(chǎn)生的廢料廢渣對(duì)環(huán)境的影響等。

（三）評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

根據(jù)上述評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定，評(píng)價(jià)體系的準(zhǔn)則層包括經(jīng)濟(jì)合理性、工期節(jié)省性、技術(shù)科學(xué)性、效果可靠性、風(fēng)險(xiǎn)管控性、環(huán)境影響性等6個(gè)方面，指標(biāo)層包括材料成本、人工成本、機(jī)械成本、措施成本、人工時(shí)間等15 個(gè)指標(biāo)，具體評(píng)價(jià)體系見(jiàn)圖1 所示。

圖1 溫控方案評(píng)價(jià)體系圖

五、結(jié)論

大體積混凝土的溫控方案涉及經(jīng)濟(jì)、工期、技術(shù)等多方面因素，根據(jù)概括性、層次性原則和定性指標(biāo)與定量指標(biāo)相結(jié)合的原則，應(yīng)當(dāng)科學(xué)選取評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合考慮溫控方案的經(jīng)濟(jì)合理性、工期節(jié)省性、技術(shù)科學(xué)性、效果可靠性、風(fēng)險(xiǎn)管控性、環(huán)境影響性等，基于多目標(biāo)優(yōu)化方法，構(gòu)建系統(tǒng)科學(xué)的溫控方案評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土溫控方案的合理評(píng)價(jià)，從而指導(dǎo)溫控方案的優(yōu)選確定■