民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量控制研究

郑和润　朱广波　郑国华　张九龙　王冰

摘要：基于施工总承包视角，通过文献分析与实际工程经验，从高标号混凝土生产、运输、浇筑和养护全过程中4个层面确定了12个影响浇筑质量的影响因素，再利用灰色关联度改进方法，邀请专家打分对各影响因素的权重值，最后对归一化权重计算结果进行排序，最终确定的关键影响因素有施工振捣控制、混凝土配合比、施工班组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.

關键词：民用高层住宅建筑;高标号混凝土;灰色关联度改进方法;影响因素

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

中图分类号：TU974                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）33-0007-02

1  绪论

随着我国经济社会的发展以及城镇化进程的不断推进，城镇人口数量不断增加，据国家统计年鉴数据统计，2018年末我国常驻人口城镇化率为59.58%，城镇人口数量的增加势必引起住房紧张问题，在有限土地上尽可能为更多人提供住宅，住宅只能向高层发展。在此趋势下高层建筑的建造安全必然成为设计者、建造者及业主关注的首要问题，因此，高层建筑设计中混凝土标号现在都用到了C60[1]，但由于高标号混凝土的质量易受到生产、运输、浇注和养护过程中环境因素的影响，如不能严格控制会影响成型质量，甚至危及高层建筑的安全。

目前学者对民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量影响因素的探讨较少，且研究更多停留在定性研究阶段，大多数集中在高标号混凝土配合比设计研究上而忽略混凝土浇注和养护过程，这与混凝土浇筑的复杂性和全过程质量控制相违背。因此，本文一方面从影响高标号混凝土质量的生产、运输、浇筑和养护全过程中确定影响因素，另一方面运用数学方法对各影响因素进行系统性的定量化分析，确定影响程度强的主要影响因素，提出相应对策。

2  民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量影响因素分析

2.1 影响因素识别

高标号混凝土浇筑过程中对浇筑质量影响的因素众多，本文在文献分析[2]基础上，从最终浇筑质量的角度对浇筑全过程进行分析，结合专家咨询意见，确定出各个阶段对应的影响因素，分别为生产质量控制A1（混凝土配合比F1、混凝土原材料F2），运输质量控制A2（运输时间长短F3、混凝土的匀质性F4），浇注质量控制A3（浇筑方案合理性F5、浇筑方案合理性F5、施工班组水平F6、现场管理人员水平F7、施工振捣控制F8、二次收浆、抹面工艺F9、施工环境F10），养护质量控制A4（养护时间F11、养护方式F12）。

2.2 灰色关联度分析方法的改进

灰色关联度分析是一种系统分析技术，其基本思路是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断联系是否紧密，曲线越接近，相应序列间的关联度就越大，反之就越小。具体是指各位专家经验判断权重与某一位专家的经验判断的最大值（设定）进行量化比较，根据其彼此差异性的大小以分析确定专家群体经验判断数值的关联程度，即关联度。

设邀请m位专家对现有n个影响因素指标的权重作出判断，从而形成各个指标权重的判定数据矩阵：，从中挑选最大的权重值作为“公共”参考权重值X0（k），在判定数据矩阵和参考权重值基础上，利用下式求出关联系数δ0i（k）和关联度γ0i：

（ρ为分辨系数，ρ∈（0，1），一般取ρ=0.5）

在对民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量影响因素的指标计算中发现，若分辨系数ρ取0.5计算时权重指标恒有γi>0.333，则任何参考序列X0与比较序列的Xi关联度都至少接近于中等，难以区分指标间的重要程度，难以用于工程实际决策需求。因此，本文选用一种基于灰色关联度的改进方法解决影响因素权重问题。该方法在专家对指标权重的经验判断值基础上，基于灰色关联度理论以最大的专家经验判断值为参考数列，计算各个指标序列X1，X2，…，Xn与参考数据列X0间的距离，进而求得各个指标的权重，最后归一化权重处理[3]。

2.3 民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量影响程度计算

第一，邀请专家对各评价指标的权重进行经验判定。由于影响高标号混凝土浇筑质量的因素较多，专家在进行经验判定时不便赋值，因此邀请专家对各影响因素进行打分[9]。本文邀请10名长期参与高标号混凝土相关课题研究和相关工作的专家和一线工程师，以4分作为满分进行打分，1、2、3、4分别表示指标影响程度很弱、影响程度一般、影响程度强、影响程度很强。最终专家经验判断值如表1所示。

第二，从判定数据矩阵X中挑选一个最大的权重值作为“公共”参考权重值X0（k），所邀请的10名专家的参考权重值均赋予此值，形成参考数列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可表示为如下的矩阵：

第三，根据下列公式求出参考数据序列X0与各个影响因素序列X1，X1，…，Xn之间的距离。

（1）

第四，求出各影响因素的权重。

（2）

第五，求出各個影响因素的归一化权重。

（3）

由表1可以看出经验判定权重的最大值为4，因此本文设定“公共”参考数列X0的专家赋予的权重均为4。将参考数据序列X0与各个影响因素序列X1，X2，…，Xn的数据代入公式（1）（2）（3）进行计算，得到各影响因素X1，X2，…，X12的归一化权重集合为：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 计算结果分析

将归一化后的权重值进行降序排列，即为影响因素的影响程度排序，影响程度从强到弱排序依次是F8、F1、F6、F2、F4、F11、F5、F7、F3、F10、F9、F12。

从图2可以发现，混凝土配合比F1和混凝土原材料F2分别排序第2位和第4位，由此可知，浇注质量控制A3方面中的施工振捣控制F8和施工班组水平F6的权重值和为0.387，两者占总权重值将近40%，对高标号混凝土浇筑质量的影响程度特别大。F1和F2所属的生产质量控制方面A1对民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量影响程度较强。运输质量控制A2的混凝土匀质性F4和运输时间长短F3排序分别位于第5位和第9位。而养护时间F11和养护方式F12的权重值和仅为0.082，可知F11和F12所属的养护质量控制A4对高标号浇筑质量影响程度较小，但养护时间F11（第6位）相对于养护方式F12（第12位）的因素影响程度强。综合上述结果分析，在进行高层住宅建筑高标号混凝土浇筑时，全过程控制高标号混凝土生产、运输、浇筑和养护的前提下，还要加强影响程度较强的重点环节的监控，特别是施工振捣控制、施工班组浇筑过程监督以及高标号混凝土的生产质量控制。

参考文献：

[1]邓兴国，李九印.高层建筑高、低标号混凝土整层同时浇筑施工的探讨[J].粉煤灰综合利用，2017（03）.

[2]桑美英.基础设施PPP项目的风险管理研究[D].西安：长安大学，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.