影響裝配式建筑施工質量因素及優化措施

陳澍CHEN Shu

（江西理工大學，贛州 341000）

0 引言

裝配式建筑是當下非常熱門的新式建筑，是指把傳統建造方式內的大量施工作業轉移至工廠內進行，在工廠加工制作好建筑用構件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），然后運輸至施工現場再進行組裝，這樣能夠顯著提升建筑生產施工效率，同時具有污染小、安全性高等優點。然而，裝配式建筑企業在享受這種新模式帶來的高效率施工的同時，施工過程中也存在一些質量問題需要解決，這些問題影響到建筑工程的整體質量，嚴重影響了裝配式建筑行業在我國的發展。因此，提取裝配式建筑施工質量影響因素并分析，建立質量控制體系，對于裝配式建筑行業的發展是重中之重。

1 裝配式建筑施工質量研究現狀

裝配式建筑在我國發展的時間較晚，如今仍處于起步階段，國內專家學者對施工質量方面的研究主要還是集中在傳統建筑施工方面，涉及裝配式建筑施工質量的研究較少。孟令星[1]等通過實地調研和文獻調查，總結出影響裝配式建筑施工質量的主要因素，并采用層次分析法與熵值法比較這些因素權重，找出其中權重最大的幾項因素并加以分析；李銘皞[2]和劉喆等[3]討論了裝配式建筑項目施工現場的一些常見質量問題，對這些問題提出了解決措施；孫曉、楊巍[4]挖掘出了混凝土裝配式住宅建筑施工技術存在的優缺點，并將其歸納總結；王龍[5]主要在裝配整體式鋼筋混凝土住宅質量監控體系領域中進行了探討，并提出了相關建議；李強年等[6]運用安全風險耦合理論，并結合文獻調研法歸納出安全風險因素，用這些因素構建了吊裝安全風險管理體系；齊寶庫等[7-8]從施工的全壽命周期全面分析了施工管理對裝配式建筑質量的重要性；張海霞等[9]對裝配式鋼結構住宅的質量指標進行歸納總結，對這些因素進行分析，給建筑工程質量評估體系提供了一些改進建議以供參考；鄭少瑛等[10]運用層次分析法分析出影響混凝土施工質量的主要因素；張立平[11]從構件生產到構件運輸及成品保護方面的研究，總結了對裝配式建筑施工質量的防范措施。

本文在閱讀大量有關裝配式建筑施工的文獻基礎上，加上在裝配式建筑工地實地考察，從而歸納出裝配式建筑施工質量的主要影響因素，并利用這些因素構建指標體系，然后采用層次分析法確定各影響因素的權重，最后對權重大的因素提出相應的控制措施。

2 裝配式建筑項目施工質量影響因素

裝配式建筑主要是由在工廠內生產的各類預制構件組裝而成，所以裝配式建筑更注重構件本身的質量，以確保裝配式建筑的安全性和耐久性。因此在研究裝配式建筑施工質量的影響因素時，需主要考慮構件的質量因素。為更加全面的研究裝配式建筑施工質量影響因素，本文將從構件因素、人員因素、機械因素、管理因素四個方面分析。

2.1 構件因素

預制構件作為裝配式建筑的重點，同時也是出現許多質量問題的根源所在。預制構件基本上都是在工廠內由機器批量生產的。雖然這種生產方式可以大大提高建設項目的生產效率，但存在一個突出的缺陷，即難以在批量生產中準確檢測每個構件的質量，并確保每個構件的尺寸設計都能符合標準，而這類問題最終會影響到建筑的整體施工質量。構件因素分為預制構件設計不合理、預制構件生產質量不達標、預制構件運輸與保存不規范及臨時支撐系統強度不符標準。

2.2 人員因素

由于裝配式建筑在國內尚處于起步階段，專業人才短缺的現象尤為突出，因此容易出現預制構件建筑施工現場的操作人員未接受足夠的專業培訓、施工中未嚴格遵守操作規范、對于裝配式建筑的概念理解不深等問題，容易對建筑施工質量產生重大影響。人員因素可以分為相關工作人員專業程度、操作人員技術水平、工作人員質量與安全教育培訓、檢驗人員的重視程度。

2.3 機械因素

裝配式建筑施工前，如果相關機械的質量未經檢測，在實際施工過程中會出現許多漏洞和缺陷，進而影響整個施工過程。設備的完整性、合格性和儲存條件將與后續工藝直接相關，一旦發現不適當因素，必須及時解決或更換。機械因素可以分為機械設備的型號選擇與安拆、機械設備的日常維護與保養、安全防護措施。

2.4 管理因素

裝配式建筑的不斷發展也對各類建筑的質量提出了更高的要求。裝配式建筑施工期間發生的任何質量事故都將對項目產生重大影響，施工現場相關管理措施的落實程度也將與工程質量掛鉤，因此裝配式建筑項目現場的管理方案與制度應落實到位，對于相關工作單位與人員也需要有合理的規章制度進行管理。管理因素可以分為施工方與監理單位驗收協調不充分、對分包方管理不到位、對施工現場成品的維護、方案措施執行與落實。

3 裝配式建筑施工質量的層次分析模型

裝配式建筑施工質量的影響因素有許多，對于這些因素分析，本文采用了層次分析法進行模型構建。層次分析法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于20世紀70年代初提出的一種層次權重決策分析方法，該方法是將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法，具有系統性、科學性的特點，可以將復雜問題的信息通過數字化思維來分析，是一種很典型的分析方法。

層次分析法的一般過程：

①層次結構模型的建立。將決策對象、目標等各種因素按照相互關系分層，分為高層、中間層、底層，完成層次結構圖。決策的目的可以作為最高層，決策的備選方案作為最底層，因素、準則作為中間層的因素。

②構造矩陣。兩兩進行因素比較，減少相互比較的困難，判斷其重要性，組成判斷矩陣，增加接受度。判斷矩陣為j分別為因素i與因素j。

③層次單、總排序一致性檢驗。單排序，某一層次對上一層次的相對重要性的排序權值。總排序，某一層次對總層次的相對重要性的權值。檢驗判斷一致性，并通過判斷結果的相對重要程度完成排序。

3.1 構建層次結構模型

由層次分析法構建的模型中分有目標層、指標層與方案層，本文將裝配式建筑成本影響因素作為是目標層，而構件因素、人員因素、機械因素、管理因素為指標層，方案層則由上述15個影響因素構成，如表1所示。

3.2 構建判斷矩陣

作者邀請了行業專家和相關技術人員對表1中的各因素進行兩兩比較，并依據影響因素的重要程度進行打分。表2所示指標之間比較量化值規定，目標層與指標層判斷矩陣如表3所示。

表1 裝配式建筑施工質量影響因素指標

表2 指標之間比較量化值規定

表3 指標層構造矩陣

3.3 計算各層要素對應的權重結果

由于專家對于指標的選取存在較大的主觀因素，故特征向量能否應用于實際的裝配式建筑項目中，還需要通過檢驗，其公式為：

當CR＜0.1時，即裝配式建筑施工質量影響因素判斷矩陣通過一次性檢驗；否則，就需要重新調整裝配式建筑施工質量影響因素判斷矩陣，使其通過一次性檢驗方可運用。

根據yaahp軟件計算出結果為指標層λmax=4.1532，，結果通過一致性檢驗。在yaahp軟件上進行方案層矩陣的權重判斷，4個判斷矩陣均通過一致性檢驗，最終權重結果如表4所示。

通過表4可以看出，有四項因素占比約60%，它們分別是預制構件生產質量不達標、操作人員技術水平、預制構件設計不合理、施工方與監理單位驗收協調不充分。基于以上結果，要控制裝配式建筑施工質量，應該從這四個方面進行優化。

表4 裝配式建筑成本影響因素權重

4 裝配式建筑施工質量改進措施

4.1 提高構件生產水平

裝配式建筑的重點就在于預制構件，構件的質量與裝配式建筑施工質量直接掛鉤。因此加強預制構件質量成為了重中之重，其源頭就在于提高預制構件的生產水平。因此，裝配式建筑企業應當為構件生產工廠更新先進生產機器，提高生產工人的專業水平，改善作業間的生產環境，著重于生產高質量的裝配式建筑構件。

4.2 加強操作人員專業能力

裝配式建筑的構件組裝難度較大，有連接、接縫、吊裝和安裝等步驟，都需要較高水平的操作人員來完成。因此，為了進一步改進裝配式建筑施工質量，提高現場各工種的專業能力成為了重點。應當多培訓、多交流，定期給操作人員補充新的專業知識，時常召開技術交流會以促進不同工種之間的交流，避免出現在操作過程中因技術不過關或工種之間協調不當而導致施工質量受到影響的問題。

4.3 優化預制構件的設計

預制構件的設計是否合格，影響到施工現場的構件安裝能否達標，影響到后續的工序能否繼續進行，因此預制構件的設計環節也需嚴禁把關。設計人員可以以不同的施工工藝、構配件的型號尺寸要求為依據來設計各類預制構件。其次，要按照設計標準和規范進行系統的控制，運用BIM技術建立模型，將現場反饋的信息與模型進行對比分析。通過預制構件的設計加強對現場質量的把控，進一步完善通信系統，從而能及時得到現場操作人員的反饋，對構件的設計進行再度優化。

4.4 嚴格把關工程驗收質量

在施工過程中，一道工序的完成必須經相關人員驗收，確認符合質量安全標準后方可進入下一道工序。基于此項標準，施工企業應與監理單位人員充分協調，確保每道工序質量合格，提高驗收人員的專業素養，端正其認真負責的工作態度，防止工程驗收出現紕漏，確保整個工程的質量達到標準。

5 結語

綜上所述可以得知，我國目前在裝配式建筑領域仍在不斷摸索前進，對于施工質量這一塊仍有一些突出性問題，諸如：人員方面的問題、構件方面的問題、機械方面的問題、管理方面的問題等，使得裝配式建筑的質量安全受到嚴重的影響。對此應該采取切實可行的措施，必須加強相關工作人員對裝配式建筑的概念的理解，對于裝配式建筑的特點及生產方式有深刻理解，對于生產過程中裝配式建筑的特性能夠把控到位，了解常見的質量問題及問題的源頭出自哪里，并能夠采取切實有效的方法解決目標問題，由此提升裝配式建筑施工生產水平，使得裝配式建筑生產方式能夠更多的被應用于建筑工程，讓建筑工程更加符合現代化建設理念。