影响装配式建筑施工质量因素及优化措施

陈澍CHEN Shu

（江西理工大学，赣州 341000）

0 引言

装配式建筑是当下非常热门的新式建筑，是指把传统建造方式内的大量施工作业转移至工厂内进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），然后运输至施工现场再进行组装，这样能够显著提升建筑生产施工效率，同时具有污染小、安全性高等优点。然而，装配式建筑企业在享受这种新模式带来的高效率施工的同时，施工过程中也存在一些质量问题需要解决，这些问题影响到建筑工程的整体质量，严重影响了装配式建筑行业在我国的发展。因此，提取装配式建筑施工质量影响因素并分析，建立质量控制体系，对于装配式建筑行业的发展是重中之重。

1 装配式建筑施工质量研究现状

装配式建筑在我国发展的时间较晚，如今仍处于起步阶段，国内专家学者对施工质量方面的研究主要还是集中在传统建筑施工方面，涉及装配式建筑施工质量的研究较少。孟令星[1]等通过实地调研和文献调查，总结出影响装配式建筑施工质量的主要因素，并采用层次分析法与熵值法比较这些因素权重，找出其中权重最大的几项因素并加以分析；李铭皞[2]和刘喆等[3]讨论了装配式建筑项目施工现场的一些常见质量问题，对这些问题提出了解决措施；孙晓、杨巍[4]挖掘出了混凝土装配式住宅建筑施工技术存在的优缺点，并将其归纳总结；王龙[5]主要在装配整体式钢筋混凝土住宅质量监控体系领域中进行了探讨，并提出了相关建议；李强年等[6]运用安全风险耦合理论，并结合文献调研法归纳出安全风险因素，用这些因素构建了吊装安全风险管理体系；齐宝库等[7-8]从施工的全寿命周期全面分析了施工管理对装配式建筑质量的重要性；张海霞等[9]对装配式钢结构住宅的质量指标进行归纳总结，对这些因素进行分析，给建筑工程质量评估体系提供了一些改进建议以供参考；郑少瑛等[10]运用层次分析法分析出影响混凝土施工质量的主要因素；张立平[11]从构件生产到构件运输及成品保护方面的研究，总结了对装配式建筑施工质量的防范措施。

本文在阅读大量有关装配式建筑施工的文献基础上，加上在装配式建筑工地实地考察，从而归纳出装配式建筑施工质量的主要影响因素，并利用这些因素构建指标体系，然后采用层次分析法确定各影响因素的权重，最后对权重大的因素提出相应的控制措施。

2 装配式建筑项目施工质量影响因素

装配式建筑主要是由在工厂内生产的各类预制构件组装而成，所以装配式建筑更注重构件本身的质量，以确保装配式建筑的安全性和耐久性。因此在研究装配式建筑施工质量的影响因素时，需主要考虑构件的质量因素。为更加全面的研究装配式建筑施工质量影响因素，本文将从构件因素、人员因素、机械因素、管理因素四个方面分析。

2.1 构件因素

预制构件作为装配式建筑的重点，同时也是出现许多质量问题的根源所在。预制构件基本上都是在工厂内由机器批量生产的。虽然这种生产方式可以大大提高建设项目的生产效率，但存在一个突出的缺陷，即难以在批量生产中准确检测每个构件的质量，并确保每个构件的尺寸设计都能符合标准，而这类问题最终会影响到建筑的整体施工质量。构件因素分为预制构件设计不合理、预制构件生产质量不达标、预制构件运输与保存不规范及临时支撑系统强度不符标准。

2.2 人员因素

由于装配式建筑在国内尚处于起步阶段，专业人才短缺的现象尤为突出，因此容易出现预制构件建筑施工现场的操作人员未接受足够的专业培训、施工中未严格遵守操作规范、对于装配式建筑的概念理解不深等问题，容易对建筑施工质量产生重大影响。人员因素可以分为相关工作人员专业程度、操作人员技术水平、工作人员质量与安全教育培训、检验人员的重视程度。

2.3 机械因素

装配式建筑施工前，如果相关机械的质量未经检测，在实际施工过程中会出现许多漏洞和缺陷，进而影响整个施工过程。设备的完整性、合格性和储存条件将与后续工艺直接相关，一旦发现不适当因素，必须及时解决或更换。机械因素可以分为机械设备的型号选择与安拆、机械设备的日常维护与保养、安全防护措施。

2.4 管理因素

装配式建筑的不断发展也对各类建筑的质量提出了更高的要求。装配式建筑施工期间发生的任何质量事故都将对项目产生重大影响，施工现场相关管理措施的落实程度也将与工程质量挂钩，因此装配式建筑项目现场的管理方案与制度应落实到位，对于相关工作单位与人员也需要有合理的规章制度进行管理。管理因素可以分为施工方与监理单位验收协调不充分、对分包方管理不到位、对施工现场成品的维护、方案措施执行与落实。

3 装配式建筑施工质量的层次分析模型

装配式建筑施工质量的影响因素有许多，对于这些因素分析，本文采用了层次分析法进行模型构建。层次分析法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初提出的一种层次权重决策分析方法，该方法是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，具有系统性、科学性的特点，可以将复杂问题的信息通过数字化思维来分析，是一种很典型的分析方法。

层次分析法的一般过程：

①层次结构模型的建立。将决策对象、目标等各种因素按照相互关系分层，分为高层、中间层、底层，完成层次结构图。决策的目的可以作为最高层，决策的备选方案作为最底层，因素、准则作为中间层的因素。

②构造矩阵。两两进行因素比较，减少相互比较的困难，判断其重要性，组成判断矩阵，增加接受度。判断矩阵为j分别为因素i与因素j。

③层次单、总排序一致性检验。单排序，某一层次对上一层次的相对重要性的排序权值。总排序，某一层次对总层次的相对重要性的权值。检验判断一致性，并通过判断结果的相对重要程度完成排序。

3.1 构建层次结构模型

由层次分析法构建的模型中分有目标层、指标层与方案层，本文将装配式建筑成本影响因素作为是目标层，而构件因素、人员因素、机械因素、管理因素为指标层，方案层则由上述15个影响因素构成，如表1所示。

3.2 构建判断矩阵

作者邀请了行业专家和相关技术人员对表1中的各因素进行两两比较，并依据影响因素的重要程度进行打分。表2所示指标之间比较量化值规定，目标层与指标层判断矩阵如表3所示。

表1 装配式建筑施工质量影响因素指标

表2 指标之间比较量化值规定

表3 指标层构造矩阵

3.3 计算各层要素对应的权重结果

由于专家对于指标的选取存在较大的主观因素，故特征向量能否应用于实际的装配式建筑项目中，还需要通过检验，其公式为：

当CR＜0.1时，即装配式建筑施工质量影响因素判断矩阵通过一次性检验；否则，就需要重新调整装配式建筑施工质量影响因素判断矩阵，使其通过一次性检验方可运用。

根据yaahp软件计算出结果为指标层λmax=4.1532，，结果通过一致性检验。在yaahp软件上进行方案层矩阵的权重判断，4个判断矩阵均通过一致性检验，最终权重结果如表4所示。

通过表4可以看出，有四项因素占比约60%，它们分别是预制构件生产质量不达标、操作人员技术水平、预制构件设计不合理、施工方与监理单位验收协调不充分。基于以上结果，要控制装配式建筑施工质量，应该从这四个方面进行优化。

表4 装配式建筑成本影响因素权重

4 装配式建筑施工质量改进措施

4.1 提高构件生产水平

装配式建筑的重点就在于预制构件，构件的质量与装配式建筑施工质量直接挂钩。因此加强预制构件质量成为了重中之重，其源头就在于提高预制构件的生产水平。因此，装配式建筑企业应当为构件生产工厂更新先进生产机器，提高生产工人的专业水平，改善作业间的生产环境，着重于生产高质量的装配式建筑构件。

4.2 加强操作人员专业能力

装配式建筑的构件组装难度较大，有连接、接缝、吊装和安装等步骤，都需要较高水平的操作人员来完成。因此，为了进一步改进装配式建筑施工质量，提高现场各工种的专业能力成为了重点。应当多培训、多交流，定期给操作人员补充新的专业知识，时常召开技术交流会以促进不同工种之间的交流，避免出现在操作过程中因技术不过关或工种之间协调不当而导致施工质量受到影响的问题。

4.3 优化预制构件的设计

预制构件的设计是否合格，影响到施工现场的构件安装能否达标，影响到后续的工序能否继续进行，因此预制构件的设计环节也需严禁把关。设计人员可以以不同的施工工艺、构配件的型号尺寸要求为依据来设计各类预制构件。其次，要按照设计标准和规范进行系统的控制，运用BIM技术建立模型，将现场反馈的信息与模型进行对比分析。通过预制构件的设计加强对现场质量的把控，进一步完善通信系统，从而能及时得到现场操作人员的反馈，对构件的设计进行再度优化。

4.4 严格把关工程验收质量

在施工过程中，一道工序的完成必须经相关人员验收，确认符合质量安全标准后方可进入下一道工序。基于此项标准，施工企业应与监理单位人员充分协调，确保每道工序质量合格，提高验收人员的专业素养，端正其认真负责的工作态度，防止工程验收出现纰漏，确保整个工程的质量达到标准。

5 结语

综上所述可以得知，我国目前在装配式建筑领域仍在不断摸索前进，对于施工质量这一块仍有一些突出性问题，诸如：人员方面的问题、构件方面的问题、机械方面的问题、管理方面的问题等，使得装配式建筑的质量安全受到严重的影响。对此应该采取切实可行的措施，必须加强相关工作人员对装配式建筑的概念的理解，对于装配式建筑的特点及生产方式有深刻理解，对于生产过程中装配式建筑的特性能够把控到位，了解常见的质量问题及问题的源头出自哪里，并能够采取切实有效的方法解决目标问题，由此提升装配式建筑施工生产水平，使得装配式建筑生产方式能够更多的被应用于建筑工程，让建筑工程更加符合现代化建设理念。