基于AHP法的装配式建筑施工风险分析

高 鑫

聊城大学 山东 聊城 252000

装配式建筑因其节能、环保、工期短且符合现代发展理念的特点，而被广泛的应用到现代化建筑领域。但是装配式建筑在实际的施工过程中仍然存在着很多隐患，威胁着人民的生命财产安全。因此，装配式建筑构件的施工风险一直是研究的重点。学者们从不同的视角采用不同的方法对这个重点问题展开了研究，高先务[1]等人从4个层面选取了17个指标建立了装配式建筑风险评价指标体系。段永辉[2]等人运用SEM对影响装配式建筑施工安全的因素进行了分析。丁彦[3]等人运用层次分析法及ABC分类法，将项目中的风险因素进行了排序评价。李皓燃[4]等人运用SEM筛选出了18个关键风险因素。刘冠权[5]等人运用DEMATEL-ISM混合模型对影响装配式建筑施工安全的13个因素进行了分析。刘占坤[6]等人运用专家打分法对装配式建筑施工风险进行了识别，并运用模糊层次分析法对风险进行了评估，并将施工风险划分为了A、B、C三种等级。但目前关于装配式建筑构件施工风险的评价指标体系并不完善。本文在前人研究的基础上，应用层次分析法从五个层面分析了装配式建筑构件对施工风险的影响。

1 装配式建筑施工风险评价指标体系建立的原则

1.1 系统性原则

指标体系必须有层次性，从上到下，逐步的深入。

1.2 典型性原则

每个指标的选取都要极具代表性，这样可以更具准确性。

1.3 目的性原则

指标的选取要多方位、多角度的围绕着施工风险展开。

1.4 简明科学性

指标的选取要做到简明且必须将科学性作为原则，不能太多也不能太少，且要具有代表性。

2 层次分析法

2.1 建立指标体系

本文建立的装配式建筑施工风险评价指标体系有目标层、准则层、方案层。目标层是用来确定研究对象的主题以及研究的目的的，准则层一般由多个层次组成，属于中间环节。方案层通常是决策和措施。

表1 指标体系

由于装配构件具有生产阶段和装配要求精度高以及吊装工作多的特点，所以该指标体系中添加了构件的合格情况，节点、接缝处的连接，吊装工艺、技术，构件定位技术等指标。

2.2 构造判断矩阵、层次单排序及一致性检验步骤

2.2.1 判断矩阵的构造依据

根据判断矩阵的标度及其含义表，在各层元素中进行两两比较，构造出比较判断矩阵A。在判断矩阵A中，aij表示因素Bi和因素Bj相比的重要程度。

表2 判断矩阵的标度及其含义

2.2.2 层次单排序的步骤

层次单排序是指相对于上一层元素来说，对本层的元素进行权重的计算，并进行重要性排序。

（1）对矩阵A中的元素按列进行归一化处理。

（2）将归一化后的各行加和。

（3）将相加后各行的结果除以n，即可以得到权重向量。

2.2.3 一致性检验

一致性检验的步骤如下：

（1）计算得出一致性指标C.I.：

（2）查表得出平均随机一致性指标RI

表3 平均随机一致性指标

（3）计算一致性比例C.R.：C.R.=CI/RI。当C.R.<0.1时，一般认为判断矩阵的一致性是可以接受的。

2.3 构造装配式建筑施工风险的判断矩阵进行层次单排序及一致性检验

依据专家评判以及数据的统计，得出如下判断矩阵，并进行层次单排序及一致性检验。

表4 判断矩阵A-B

此判断矩阵一致性通过，λmax=5.0680；CI= 0.0170；RI=1.12； CR=0.01526<0.1

表5 判断矩阵B1-C

此判断矩阵一致性通过，λmax=4.0787；CI= 0.0262；RI=0.9； CR=0.0292<0.1

表6 判断矩阵B2-C

此判断矩阵一致性通过，λmax=5.0947；CI= 0.0237；RI=1.12； CR=0.0211<0.1

表7 判断矩阵B3-C

此判断矩阵一致性通过，λmax=3.0092；CI=0.0046；RI=0.58；CR=0.0079<0.1

表8 判断矩阵B4-C

此判断矩阵一致性通过，λmax=4.0310； CI=0.0103；RI=0.9； CR=0.0115<0.1

表9 判断矩阵B5-C

此判断矩阵一致性通过，λmax=3.0183； CI=0.0091；RI=0.58； CR=0.0158

2.4 层次总排序

表10 层次总排序表

2.5 结论

从表10可以看出，技术因素、人的因素、物的因素这三个层面对装配式建筑构件的施工风险影响较大，环境因素是对装配式建筑施工风险影响最小的因素。其中，吊装工艺、技术，技术水平、构件定位技术、构建合格情况、方案的设计、施工人员的安全意识、机械选择、构件堆放、节点、接缝处的连接，社会环境等指标对装配式施工风险影响较大。

3 风险应对建议

3.1 技术因素

技术因素里面的吊装工艺、技术，定位技术、方案的设计及节点、接缝处的连接对装配式构件施工风险影响很大。

首先，吊装之前应确定合理的吊装方案，在吊装之前，对施工现场先进行勘察以及对机械进行检查。其次，可以利用BIM进行模拟施工，来减少机械之间的相互干扰。

装配式施工中，一般一次性的定位使用的是钢筋与孔的对接，但是定位不够准确定位难度大的问题经常出现在施工过程中，导致构件的连接通常会不牢固，造成操作人员时间和精力的浪费。因此，装配式构件定位要利用最新的技术或者是从装配式构件的设计上进行改进。

构件在方案设计阶段应考虑构件的生产、存放以及运输等环节的困难及成本。对于构件的安装工序及难度、施工的成本也要充分考虑。

我国装配式建筑在节点连接上有不同的方式，可以满足不同的施工要求，但是施工的质量问题仍然难以避免。因此，使用最优的节点连接方式，来保证构件的施工质量。

3.2 人的因素

人的因素里面影响较大的指标是施工人员的技术水平及安全意识。由于装配式施工方式对人员的要求较高，因此，施工人员一定要提高技术水平并且进行相关的培训，参加相关的考试后才能正常工作。同时，也可以提高现场人员的安全和质量意识。结合员工自身的情况，来安排相适合的工作，加强员工的心理培训，多与施工人员进行沟通、谈心，建立奖罚分明的制度，使员工保持积极乐观的工作态度。

3.3 物的因素

物的因素里面影响较大的指标是构建合格情况及机械选择。装配式构件在进入施工现场时，构件的质量要符合国家的标准规范。在进入现场之前，对于构件的外观、性能都要严格的检查。

对于机械的选择，要严格按照施工的要求来选择，这样可以满足使用的要求。在进场之前，确保机械的相关手续完整。在机械使用之前，做好相关的保养和检修工作，避免机械在使用过程中出现问题，防止构件长时间在高空中悬吊，带来安全隐患。

3.4 管理因素

根据得出的数据可知，构件堆放在管理因素中占比较大，因此预制构件要严格的按照构件存放规定进行存放，使用专用放置架，而且要做好支撑防护措施。提高管理人员的责任意识，并且要每周聘请专家对管理人员和现场施工人员进行主题培训，管理人员要以身作则，做好榜样，制定合理的计划，加强现场监管，保证施工安全进行。对于企业而言，要加强安全管理体系的构建，为安全施工提供保证。

3.5 环境因素

相对来说，装配式建筑在我国起步较晚，因此，施工方面的相关法律法规也较少，相关部门要制定政策对法律制度体制进行相关的完善。

自然环境风险有很大的不确定性，下雨或者下雪的天气威胁着构件的存放，本来构件的存放空间有限，如果大量构件进入场地，这样极容易导致构建损坏。因此，对于施工的环境，应安排专门人员进行检查。管理人员需每日关注天气，如果遇到不适合施工的天气应提前通知，避免造成不必要的损失。夜间灯光复杂，所以应尽量避免夜间施工。

4 结语

装配式建筑施工风险的影响因素很多，因此要对装配式施工过程中的风险进行全面科学的分析，为装配式建筑安全施工提供依据。本文运用层次分析法对装配式建筑施工风险的19个指标进行了量化。 这种方法能全面的识别装配式建筑施工中的风险，厘清主次。由于装配式建筑施工中面临的风险较多，因此本文中的风险指标不够全面，还需要进一步的完善，从而形成成熟的装配式建筑施工风险评价体系。