城市综合管廊工程质量管理标准化评价方法

严亚丹，李晓慧，王东炜

(1.郑州大学 土木工程学院 河南 郑州 450001；2.北京城建七建设工程有限公司 北京 100029)

0 引言

在积极响应国家关于城市综合管廊发展政策引导的背景下，综合管廊工程质量管理标准化对于规范施工现场质量管理行为、落实质量管理责任，持续提高管廊工程实体质量具有重要意义。

综合管廊的国内外研究现状方面，陈苏[1]采用BIM及物联网技术，在地下综合管廊监控系统基础上建立了数据平台。蒋雅君等[2]提出包含检查、维修、监测和管理等方面的管廊结构养护体系。崔龙飞等[3]提出缆线管廊主通道、工作井的几种设计方案及其适用情况。高银宝等[4]提出“全过程多层次”的地下综合管廊规划建设管理体系。Canto-Perello等[5]基于Delphi及AHP的专家系统方法，分析了地下综合管廊在突发情况下可能受到的影响程度。Fan[6]以政府监管为出发点，根据城市地下综合管廊PPP项目的特点构建了演化博弈模型。Hunt等[7]分析了英国综合管廊的每延米成本，由工程成本、社会成本及环境成本组成。

工程项目的质量管理标准化方面，郑琦[8]运用PDCA循环思想，搭建了业主质量管理标准化体系。Ogden等[9]通过对美国房地产企业质量管理标准化的研究，发现美国对设计阶段的标准化管理尤为重视。郑利娜[10]从“施工前施工准备阶段”、“施工中阶段”、“施工后竣工验收前阶段”进行分析，建立了建设工程施工阶段的质量管理绩效评价指标体系。王丹等[11]提出了基于挣值法的工程项目质量管理评价体系。Polesie[12]探讨了标准化与承包商项目经理的自由意识的冲突问题，并提出了现场质量的评价方法。

作为对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法，层次分析法及模糊综合评判法在工程评价研究中应用较多。邱成虎等[13]采用专家调查法和层次分析法确定了瓦斯隧道各级施工风险相关因素的权重，对施工风险进行了评价。王正阳等[14]采用网络层次分析法构建了电网发展诊断模型。江思义等[15]基于专家-层次分析法提出地下空间适宜性的评价方法。王富良等[16]基于模糊综合评价法评价了大石滑坡稳定性。

综合已有研究可知，当前评价研究主要面向施工现场及施工企业，对其他参建单位的质量管理评价内容涉及较少，且研究对象多为建筑工程。综合管廊涉及多方主体，涵盖基础工程、主体结构、附属设施等分部工程，工程质量管理较为复杂。因此，本文拟参考《公路项目安全性评价规范》(JTG B05—2015)中的检查清单，结合层次分析法，从质量行为及实体质量行为两方面，建立综合管廊工程质量管理标准化评价体系，将定量评价行为贯穿于整个施工阶段，对施工过程中，建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位及施工单位等五方责任主体的质量行为及实体质量进行标准化的量化评价。

1 综合管廊工程质量管理标准化评价特点

综合管廊工程质量管理标准化评价是以过程动态评价为基本方式，推进各责任主体在工程建设全过程贯彻执行综合管廊施工质量法律法规和标准规范，建立并运行各单位质量管理标准化体系，规范各责任主体质量管理行为，落实质量管理责任，持续提高综合管廊工程实体质量保证能力的工作机制。综合管廊是城市的生命线工程，一旦建成后，将长期埋置于地下，为使其工程质量标准化管理确实能够落实在每一环节以及建设全过程，提出“清单式”和“可追溯性”标准化管理和过程评价模式。

1.1 检查清单

所谓清单式评价，是将评价指标、评价过程中出现的问题及整改措施翻译成表格，形成条目完备、准确的项目清单，然后将清单内容应用于评价过程中，实现评价可追溯。参考城市综合管廊相关技术标准规范、以往综合管廊工程施工经验、企业经验及工程师经验，编制城市综合管廊工程质量管理标准化检查清单，以帮助评价人员在评价过程中避免遗漏考虑可能存在的工程质量管理标准化实施问题。

为保证城市综合管廊工程质量管理标准化检查清单的完备性及科学性，采用经验分析法、专家会议法来进行清单内容编写工作。首先分析以往综合管廊工程案例，通过经验分析法总结五大责任主体(建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位及施工单位)实施质量管理标准化过程中可能存在的问题，然后进行第一次专家会议(即由有较丰富的工程质量标准化管理和地下综合管廊建设相关知识和经验的人员组成专家小组进行座谈讨论)，将案例分析情况及工程质量管理标准化要求汇报给各位专家，参考综合管廊相关技术规范，利用头脑风暴法列出不同责任主体综合管廊工程质量管理标准化清单项目，最后经过多次专家讨论，确定最终检查清单。具体综合管廊工程质量管理标准化检查清单形成流程如图1所示。

图1 综合管廊工程质量管理标准化检查清单形成流程

1.2 可追溯过程

可追溯性即通过登记的识别码，对商品或行为的历史和使用或位置予以追踪的能力[17]。就综合管廊工程而言，为确保现场评价质量管理问题时能够追本溯源，找出问题症结所在，需建立具有可追溯性的评价体系。可追溯性评价体系，即为了对综合管廊工程实现从开工到交付使用全部过程评价的有效控制，保证综合管廊工程的质量管理标准化而实施的对管廊质量管理的全程监控。在评价不同阶段的责任主体质量管理标准化实施情况时，需对上一阶段评价结果中发现问题的整改情况进行复核，实现评价的可追溯性，使评价过程具有指导意义，如图2所示。

图2 可追溯过程

2 综合管廊工程质量管理标准化评价指标体系

从工程质量管理的角度出发，综合管廊质量管理评价对象可以是管廊建设活动中，任何一种管理措施的质量管理评定活动，包括工作方案、管理制度、指导图册、实施细则、工作手册和实体质量等。即与综合管廊质量管理标准化内容相关的质量管理评定活动，均可成为综合管廊工程质量管理标准化评价对象。综合管廊工程质量管理标准化评价的主要内容包括质量行为和实体质量，根据参建单位管理侧重点的不同，其质量行为指标内容略有不同。

结合综合管廊工程的建设特点，对郑州市某管廊工程的各参建单位进行系统性问卷调查，构建质量行为评价指标体系如表1所示。

表1 质量行为评价指标体系

实体质量标准化评价内容主要包括管廊基础工程、管廊主体结构及管廊附属工程三个分部工程实体内容。参考《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838—2015)、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300—2013)，并结合管廊工程施工质量特点，构建分部工程实体质量评价指标体系如表2所示。

表2 分部工程实体质量评价指标体系

进而采用综合管廊工程质量管理标准化检查清单的方式，针对各分部指标中的分项指标列出相应的检查要求和说明，以便于度量。

3 综合管廊工程质量管理标准化评价方法

3.1 评价方法

1)建立层次结构分析模型。

层次结构模型包括目标层、准则层、指标层及子指标层[11]，根据责任主体的不同，评价因素稍有不同，以施工单位为例，具体内容如下。

目标层：综合管廊工程施工单位质量管理。

准则层(一层指标)：分别为质量行为和实体质量。

指标层(二层指标)：质量行为指标层为人员管理、技术管理、材料管理、分包管理、施工管理、资料管理、验收管理；实体质量指标层为地基与基础工程、主体结构、附属工程。

子指标层(三层指标)：实体质量的指标层为实体控制指标，各分部分项工程的指标见表2。

针对目标层建立评价指标集U，针对准则层、指标层和子指标层建立评价指标集U的子集。

2)建立评价指标权重集。

① 采用1～9标度法[18]构造准则层相对于评价目标层的两两比较矩阵、二级评价指标相对于一级评价指标的两两比较矩阵及三级评价指标相对于二级评价指标的两两比较矩阵。即对于n个元素来说，得到两两比较判断矩阵C=(Cij)n×n。其中，Cij表示因素i及因素j相对于目标的重要值。当i、j两元素同等重要、i元素比j元素稍微重要、i元素比j元素明显重要、i元素比j元素强烈重要、i元素比j元素极端重要、i元素比j元素稍不重要、i元素比j元素明显不重要、i元素比j元素强烈不重要，以及i元素比j元素极端不重要时，Cij分别赋值为1、3、5、7、9、1/3、1/5、1/7、1/9。Cij={2, 4, 6, 8, 1/2, 1/4，1/6，1/8}则表示重要性等级介于Cij={1, 3, 5, 7, 9, 1/3, 1/5, 1/7, 1/9}之间。

② 计算各层次指标的单排序权重向量W并做一致性检验，具体过程如下。

针对每个判断矩阵C，计算判断矩阵C中每一行元素的乘积为Mi，

(1)

(2)

(3)

(4)

得到权重向量W，

W=[W1,W2…，Wn]T。

(5)

计算判断矩阵C的最大特征值为λmax，

(6)

式中：(C·W)i为向量(C·W)中的第i个元素。

计算一致性指标CI，

CI=(λmax-n)/(n-1)。

计算一致性比率CR，

CR=CI/RI，

式中：RI为判断矩阵的平均随机一致性指标。RI的值根据1～9标度法的统计表确定，即当阶数n为1、2、3、4、5、6、7、8、9时，对应的RI值分别为0.00、0.00、0.58、0.90、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45。对于1、2阶判断矩阵，RI只是形式上的，因为其总是具有完全一致性，当阶数大于2时，若一致性比率CR<0.10，则认为判断矩阵具有满意一致性，否则需要调整判断矩阵，使其具有满意的一致性。

3)构建评价集V。

根据综合管廊项目管理阶段标准化评价的特点及要求，选用符合性评价，将评价等级分为“符合”、“不符合”及“未涉及”三种，故评价集V={V1,V2,V3}={符合, 不符合, 未涉及}={1, 2, 3}。

4)单因素及多因素模糊评判，建立模糊关系矩阵R。

① 由p位评价专家对各评价指标进行精确判断，得到评价结果，任一项评价结果为评价集V中的任一个元素Vh，h=1, 2, 3；

② 对所有评价结果进行整理，并计算模糊关系矩阵R中的元素Rnh，

Rnh=fnh/p，

式中：fnh为各评价指标获得评价集V中任一个元素Vh的个数，得到模糊关系矩阵R为

式中：n为各评价指标集U或其子集中的元素个数。

5)模糊合成运算，得出模糊综合评价结果。

① 将步骤2)中得到的各评价指标集U及其子集的权重向量W，及步骤4)中得到的模糊关系矩阵R，分别对应进行模糊合成得到其综合评价向量B，

B=W·R=(b1,b2,b3)。

(7)

② 根据向量B计算得到模糊综合评价结果的近似值Z，

(8)

式中：bq为向量B中的元素；q=1, 2, 3。

将计算得到的Z值与评价集V中的元素值进行比较，从而判断得到评价指标集里各个指标的最终模糊综合评价结果为符合、不符合或未涉及。

3.2 评价指标权重

在综合管廊施工过程中，各参建单位管理的侧重点不同，各责任主体的评价指标亦不同，且评价指标多为定性指标，具有模糊性特征。故采用层次分析法与专家经验法相结合的方法确定评价指标的权重。

将30份调查问卷分发至建设单位、勘察设计单位、监理单位及施工单位，由各单位具有工程质量标准化管理和综合管廊建设经验的专家，根据自身经验，对调查问卷中指标的相对重要性给出个人意见。进而采用层次分析法将定性评价转化为定量评价，计算出不同责任主体的各指标权重值。

以建设单位为例，其一层指标U的权重值向量W计算过程如下。

3.3 评价实施过程

1)组建评价小组。

评价小组可由质监站巡查组成员或邀请专家组成，或委托第三方评估公司代理。

2)确定评价内容。

由于各工程的施工特点不同，各责任主体的管理侧重点不同，即综合管廊工程各单位的质量行为及实体质量是动态变化的。针对综合管廊工程不同的施工阶段，需要选取合适的质量管理标准化评价指标内容，一般情况下，可由专家组成员根据国家标准、图纸及技术规范，结合现场实际情况，选取本次评价的指标体系。同时对评价过程中需注意的问题进行简单梳理，以提高评价的针对性和准确性。

3)开展评价。

根据具体的评价阶段，确定评价主体及检查内容后，由专家进行质量行为及实体质量的标准化评价，评价等级分为“符合”、“不符合”及“未涉及”三种。针对符合度较低的项目，由专家总结存在的问题，评价主体就评价结果进行整改，作为下一次评价的必查内容，可使评价过程具有可追溯性，如图3和图4所示。

图3 质量行为标准化评价流程

图4 工程实体质量标准化评价流程

4)计算评价结果。

① 利用YAAHP计算三层及二层评价指标权重，需满足一致性检验，否则对权重进行调整后再检验。

② 整理统计评价小组的评价结果，进行单因素及多因素模糊评判，建立模糊关系矩阵，模糊合成运算，得出模糊综合评价结果。

③ 进行评价及决策。

④ 总结本阶段不同责任主体的问题并提出改进意见，作为下阶段检查的重点。

⑤ 与上一阶段的评价问题总结进行比较，查验上一阶段的整改效果，提出针对性措施。

4 实例分析

郑州市某综合管廊(一期)工程的主干管廊长度7.74 km、支线管廊长度约3.06 km。管廊为三舱式：电力舱、综合舱、天然气舱，净宽分别为2.5 m、7.2 m、1.9 m，高5.55 m，总宽13.25 m。这里以施工单位质量管理标准化评价过程为例对所提出的评价方法进行应用。

4.1 层次结构及权重向量

结合本工程施工特点，采用表1和表2中的施工单位质量行为及实体质量评价指标，建立相应的层次结构模型。进而确定各指标层的权重向量，如表3、表4。

表3 一层和二层指标权重

4.2 模糊综合评判

1)建立模糊关系矩阵。

基于统计专家组的评价结果，得到各评价指标的模糊关系矩阵。质量行为模糊关系矩阵R1、地基与基础工程模糊关系矩阵R21、主体结构模糊关系矩阵R22及附属结构模糊关系矩阵R23分别为

2)一级模糊综合评判。

根据式(7)，计算得到地基与基础工程单因素评价向量为

主体结构单因素评价向量为

附属工程单因素评判向量为

(3)二级模糊综合评判。

质量行为模糊综合评价向量为

实体质量模糊关系矩阵为

实体质量模糊综合评价向量为

(4)三级模糊综合评判。

综合模糊关系矩阵为

则三级模糊综合评价向量为

4.3 评价结果分析

采用式(8)，计算得到评价分值为0.783 0×1+0.217 0×2+0×3=1.197，比较评价分值与评价集V={V1,V2,V3}={符合, 不符合, 未涉及}={1, 2, 3}，故最终综合管廊施工单位质量管理标准化综合评价等级为“符合”。值得注意的是，评价过程中虽未出现“未涉及”情况，但也有“不符合”情况出现，表明施工单位质量管理存在问题，尚有较大提升空间。

质量行为标准化存在的问题主要包括资料不同步、材料浪费、分包制度不完善等。实体质量指标中，地基与基础过程、主体结构及附属工程的综合符合度分别为0.801 7、0.785 8和0.717 2。结合质量管理标准化相关要求，可从以下方面提高施工单位质量管理标准化。

1)重视工程资料管理工作，制定完善的资料管理制度，确保施工资料的真实、准确和有效。

2)建立健全材料管理信息系统，完善材料管理制度，规范材料管理人员职责。

3)在分包管理方面，需制定严格的规章制度和管理程序，以规范分包工程管理操作。

4)在实体质量方面，要严格按照施工要求编制施工方案，并将施工方案内容进行多次技术交底；严格按照工艺样板施工，对现场施工质量进行把控；加强现场安装人员对附属工程的重视力度，多次组织技术交底工作，将工程细节落实到位。

在下一阶段开展评价时，需对本阶段存在问题的整改情况进行落实。

5 结论

1)深入理解质量管理标准化评价内涵，依据相关国家规范、地方标准和企业经验及郑州市部分综合管廊工程参建单位的专家专题讨论会和问卷调查，确定了综合管廊工程各责任主体以及分部分项工程的完备性评价清单。

2)采用层次分析法和模糊综合评判法对综合管廊工程质量标准化管理过程进行清单式和可回溯式评价。将评价指标体系形成递阶层次结构，运用层次分析法及专家调查法确定各指标的权重，进而分层次进行模糊综合评判，建立了综合管廊工程质量管理标准化评价体系。评价方法具有过程化、定量化和可回溯性的特点，使评价结果更为准确、客观和合理。

3)以郑州市某综合管廊工程为实例，对该工程施工单位质量管理标准化实施情况进行综合评价，分析评价结果，就质量管理问题提出合理措施，以提高综合管廊工程质量管理准化水平，且方法具有一定的普适性，可为相关工程借鉴参考。

4)参考土木工程验收惯例以及所使用的常用语，采用了“符合、不符合、未涉及”的评价等级。后续将结合综合管廊工程质量管理标准化评价的现场实际需求，设定更为科学合理的评价等级并进行评价方法的研究与推广。