装配式混凝土建筑的施工风险评价研究

刘占坤，孙国帅，杨昕澎

(1.辽宁工业大学 经济管理学院，辽宁 锦州 121001；2.博仁大学 东盟国际学院，泰国 曼谷 10330)

在建筑结构不断的深化改革的今天，建筑领域需要应对的各种风险因素与之前对比越来越严峻。施工单位进行施工往往存在各种技术上的困难与不可避免的风险，这些难题通常会对工程项目的质量、成本与进度这三大目标的实现构成了严重的威胁。又因为建筑工程项目施工阶段特点表现为工程周期长、大量的资金需求、复杂的技术要求、安全因素众多、随机性较大等，该怎样面对各种潜在的施工风险是建筑企业急需解决的重大问题。

施工阶段不仅要对人、材、机做好妥善的施工安排，而且需要注入大量资金，所以工程项目的风险程度又会加大。对工程项目施工风险进行预测、分析、评估，把重要风险发生的概率降到最低，是保证工程项目顺利进行，减少重大工程损失与人员伤亡的重要举措。所以我们必须慎重考虑各种潜在风险，并对建筑工程施工风险进行有效及全面的管控，尽早的识别并进行风险处理。

张程城[1]通过G1—熵权组合赋权的方法分析了装配式建筑施工风险指标体系，最后构建了建筑构建装配式建筑施工风险灰色模糊综合评价模型，通过实证分析，验证了模型的科学性和可行性。刘俊伟[2]以郑州轨道交通车站深基坑为工程背景，利用现场监测数据对于深基坑施工期间内潜在的风险采用模糊数学综合评判理论进行评价。光辉[3]通过算子赋权和模糊评价相结合的方法对某高层建筑深基坑施工的初、中和后期风险进行评估，评估结构与现场实际情况基本吻合。李新海[4]在文章阐述了工程施工项目安全的风险管理识别方法，并分析了工程施工安全风险分析及安全控制与管理。王玉林[5]将安全生产标准化实施理论与生产作业过程中的实际情况相结合，就建筑安全生产标准化现状和存在的问题进行分析，并提出落实建筑安全生产标准化工作的策略，对安全生产工作相关人员有所启发。许多国外研究学者在施工风险领域也做了大量的研究[6-8]。

一、装配式建筑施工风险识别

经过专家们集体讨论、研究出装配式建筑工程项目施工中的重要风险。具体详见表1。

二、AHP-FUZZY 综合评价法

层次分析法(AHP)经常应用在管理学和经济学中，层次分析法可以将无法量化的因素进行定性并且定量化，按权重大小进行次序排列，从而将各个因素区分开来。[9]层次分析法巧妙地结合定量与定性分析，对需要解决的问题进行详细的研究并分析各个要素之间的关系，逐层划分各个因素，从而把不好量化的多准则和多目标性决策问题划分为层次较多的单一目标形式，经过两两比较分析同一层次元素相对于上一层次的量化关系后，根据以往同类工程项目经验并通过专家小组讨论研究，构造判断矩阵，用简单易行的方根法求出该矩阵的近似最大特征根以及特征向量，进而确定各层要素相对于上层目标所占权重值，求出的特征向量一般就是所占权重，来为决策者进行正确的决策提供优选依据。

表1 装配式工程项目施工风险清单

模糊集合(fuzzy sets)的理论是由查德(L.A.Zadeh)教授提出的，他在自动控制领域做出了巨大的贡献。模糊合集是一种方法，通过模糊理论来分析不确定的事物。模糊综合评价法最早是由模糊数学中的隶属度理论演化而来的，对于一些被限制的因素通过构建模糊评价模型来解决问题，它所分析得到的结果清晰，而且系统性比较强，能够很好的解决比较模糊量化的问题。

(一)指标权重的确定

1.构造判断矩阵。判断矩阵中各项元素的值是由头脑风暴法或者专家打分法对评估的元素进行两两比较，构造判断矩阵。

(二)指标权重的计算

计算指标权重的过程主要是计算矩阵的特征向量与特征根。即对于矩阵A=（aij ）n×n，计算符合AW=λmaxW的特征根与特征向量。其中λmax为A的最大特征根，W叫做λmax的特征向量。

1.A 中各个元素按行相乘为：

2.对上步结果iK开n 次方根得：

3.归一化：W=[W1…Wn]T，其中：

7.层次总排序及一致性检验:针对上一层次风险而言，本层次所有风险重要性的权重值。

(三)综合评判

2.构建隶属度矩阵。逐级的对U 中的元素进行评估，得到隶属度矩阵。

3.模糊综合评判。将W 与R 组成模糊评判模型。

三、装配式建筑施工风险评估

为了有效的计算出本沈阳某工程项目施工风险的发生权重值，准备采取定性与定量相结合的层次分析法模型计算出各施工风险所占权重，按降序排列之后运用ABC 法进行累计权重(百分比)计算，对各风险量进行分类处理，累计权重在70%—80%为A 类风险，累计权重在80%—95%为B 类风险，累计权重在95%以上为C 类风险。

以沈阳市某公租房项目为例，该项目总用地面积30 323.67m²，建筑规划参照住宅最高层17 层。建筑总面积为113 162.41m²。工程1—3 层为现浇建筑，4 层以上整体为装配式整体建筑。通过专家打分，经过多次筛选后得到判断矩阵。

1.计算各指标的权重值。

对上面计算出结果的权重指标进行一致性检验，检验结果如表3 所示。

表2 项目危险等级表

表3 一致性检验结果

将每组指标按权重大小排序且用A、B、C 分别标出风险等级。如表4，表5 所示。

表4 层次总排序

2.构建隶属度矩阵。本文对沈阳市某公租房项目安全评价所得到的数据，通过使用专家打分法，邀请各个领域的相关的专家，其中包括沈阳市某项目集团的项目副总经理，从业10年以上的高级工程师，企业运营部门的相关领导，高级院校经管专业的副教授等，对该房地产项目所存在的危险源进行打分评判。得到模糊关系矩阵。模糊综合评价。首先进行单因素评估：

然后进行综合评估。根据最大隶属度原则，最大隶属度为0.408507，因此该项目的施工风险等级为中度风险，风险是有可能发生的。必须采取相应的措施应对相关风险的发生。

四、风险控制措施

针对上面的风险评估结果对此装配式项目提出下列风险应对的措施。

(一)构件安装风险

搭建临时支撑体系[10]。临时支撑体系关系着构件是否能够安装成功，所以所进购的所有临时支撑架必须要经过承载力的试验。这样可以降低构件安装时的风险；同时可以采用新型的连接技术，引进国外先进的连接技术可以加强混凝土构件的抗震性能，保障施工的安全。

(二)人为风险

加强施工人员的安全意识和责任意识，定期开展安全理论培训，让操作人员明白由于个人疏忽或者违章作业会对自己和企业带来的后果，由此来提高他们的责任意识。同时不定期的聘请专业的专家和学者对一线操作人员进行培训和指导。

(三)构件吊装风险

确定合理的吊装方案，确保构件吊装时顺利进行。在起吊之前应该对施工现场进行提前勘察，对于起吊机械要提前检查。可以利用信息模型进行提前预演，这样可以减少或者避免塔吊交叉之间的互相干扰。

(四)环境风险

尽量避免夜间施工，同时对于施工现场构件的摆放要合理。运送到现场的构件要统一摆放，统一管理。存放区应设置在一次起吊方便成功的位置，避免二次起吊。构件摆放现场要整洁干净，避免构件的污染。

装配式建筑与传统现浇式建筑相比较不仅节约能源、保护环境而且更加相对的安全。由于我国装配式建筑属于起步阶段，许多专家学者主要研究装配式的成本、节点关键技术等方面；对装配式结构的施工过程风险管理与控制研究的比较少。因此本文为装配式建筑风险评估开辟了一条新道路，为今后的装配式建筑的风险评估与分析提供一种更加合理、科学的分析问题的方式。