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    水利工程施工质量的评定及对现行方法的改进

    时间：2023-02-19 13:15:23来源：百花范文网本文已影响人

    杨舸 北京市永定河管理处

    水利工程的建设可以给国民经济和人民生活带来深远的影响[1，2]，高质量的水利工程可以为人类社会的发展带来福祉，而低质量的水利工程则可能带来危害，因此加强对水利工程的质量控制尤为重要。众所周知，对水利工程而言，施工阶段在很大程度上决定着水利工程最终的工程质量，在水利工程施工过程中对施工质量进行严格监管对最终工程质量的优劣起着至关重要的作用。认识水利工程施工质量评定的现行方法及不足并在此基础上进行科学合理的改进，对满足新发展阶段下对水利工程质量的要求有着重大意义。

    1.1 评定依据与项目划分

    为保证水利工程建设的质量满足相关的质量标准，一代又一代的水利人不断探索，不断积累，不断改进，经过长期的发展，截至目前针对水利工程的建设已经有了一套较为成熟的质量管理措施。其中最典型、最常用的施工质量控制方法就是将施工项目逐级分解，在一定的方法基础上，将工程项目首先分解成数个单位工程，进一步地，基于对单位工程的分解得到更小单元的分部工程，在此基础上，进一步对分部工程进行划分得到多个单元工程，这其中部分的单元工程可以再进一步地向下划分从而获得工序工程，通过这样的方法，将工程项目一步一步地分解，然后再以小推大，借助于对底层单元施工质量的控制实现对高层单元施工质量的保证。

    从本质上来讲，项目划分是为了对水利水电工程的施工质量进行检验和评价，从而达到对其施工质量控制的目的。所以，项目划分的过程及其结果都会直接影响到水利工程施工质量的验收和评定结果。

    根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL 176-2007），在对水利水电工程进行项目划分的过程中应当遵循的主要原则包括：要依照单位工程、分部工程和单元工程三级来开展划分[3]。划分的结构及各级之间的逻辑关系如图1所呈现。

    图1 项目划分图

    从图1中可以看出，在对整个施工项目划分过后，单元工程位于最小的一级，可以视为整个施工项目的根基，单元工程施工质量评定的结果对整个施工项目最终的质量有着重要的影响。根据相关规程，施工质量的评定结果划分为两个级别，包括优良与合格，对于那些没有达到合格要求的单元工程，需要针对不足之处进行改进完善，甚至在必要的条件下需要重头再来、重新施工，直至符合合格的要求。

    1.2 评定过程及标准

    首先要对单元工程的质量进行评定，在项目划分过程中，不是所有的单元工程都可以实现进一步的划分，因此在对单元工程施工质量进行评价和判定的过程中要区分划分工序的单元工程和不划分工序的单元工程，依据《单元工程评定标准》以及合同中所约定的事项对单元工程的质量进行等级评定。在单元工程的质量评定合格之后，就可以对分部工程的施工质量进行评价和判定，进一步地，在对单位工程进行质量的评价和判定，需要知道的是，单位工程的质量等级由施工质量检验、评定资料检查情况、外观质量评定以及分部工程的质量等级共同决定，更进一步地对工程项目质量进行评定。工程项目质量等级评定的标准见表1。

    表1 工程项目质量等级的评定标准

    1.3 现行评定方法的不足

    考虑现实施工过程中的实际情况，并综合对上文中现行方法的思考和认识，本文归纳出现行施工质量评定方法的三点不足之处。

    1.3.1 评定结果未实现量化

    当前，对水利工程施工质量的评价与判定的结果是按等级进行划分的，如表1中所示，这两者均为定性结论，不能对施工质量的合格程度与优良程度实现准确、清晰的界定，因此当前的评价方法不能对水利工程的施工质量状况进行连续定量地评价。

    1.3.2 在合同未规定的情况下优良标准的激励作用不足

    现代社会各行各业中的竞争越来越激烈，在工程建设与施工领域亦是如此。为了能够中标，不少的施工单位不惜将报价压的很低，从而增加自身中标的几率，长此以往，工程的中标价位也被逐渐拉低。这一现象直接导致施工单位获得的施工费越来越少，那么在实际施工过程中，施工单位可能会出于对利益的考虑而降低对施工质量的控制。尤其事先在合同中未做规定的情况下，这一现象更可能发生。久而久之，势必会对工程的质量带来负面影响。

    1.3.3 评定过程中信息化水平欠缺

    在实际的质量评定过程中，评定表格可以达到数百张，大量的评定表格需要人为填写，在这个过程中会难以避免地产生很多问题，随着现代科学技术和社会的发展，这样的评定方式将逐渐难以跟上科技进步的步伐，越来越多的前沿技术应该被用于工程施工质量评定的领域。

    针对现有的施工评价中存在的不足，本文从三个方面提出了施工质量评价的改进思路。包括实现工程质量量化、实行工程质量激励和推动工程质量评定信息化与智能化（图2）。

    图2 施工质量评价的改进思路

    2.1 工程质量量化

    基于现行水利工程施工质量评价条例实现对工程施工质量的定量评价，将对工程实体质量的检测值以及对施工质量的评价表作为定量评价过程中所需要的原始数据。通过对水利水电项目施工过程中质量评价规范与标准的整理分析，我们在这里设计出以最基础的单元工程作为起点，对其施工质量进行定量的评价与判定，然后从下至上，依次对分部工程、单位工程的施工质量进行定量评判，最后得到工程项目的量化结果。我们提出通过建立数学模型的方式实现定量化评价的过程，从子工程开始逐级向上，从而获得连续的量化模型，并在后文对主要的量化模型进行了分析，包括线性模型和模糊评判模型等。

    2.2 工程质量激励

    为鼓励施工单位建设出高水准的水利工程，我们提出将工程质量量化所得到的施工质量评定分数与激励系数挂钩，建立科学、合理的绩效激励模型，以此来提高施工单位的积极性并助力施工质量的不断提高。

    2.3 工程质量评定信息化与智能化

    在现代社会，为实现评定过程的信息化与智能化，我们提出借助于现代的计算机科学与技术，通过设计程序助力评定过程的信息化与智能化转型，再结合工程质量量化的定量评定模型与工程质量激励的绩效鼓励模型建立一体化的模型，实现对水利工程质量管理的现代化建设。

    需要注意的是，水利工程质量监督的信息化与智能化系统，一方面需要满足各级政府质监部门对多个项目并行监管的需要，另一方面也需要满足项目参建单位质量管理的业务需要[4]。系统在整体的架构上要充分、综合考虑不同用户主体的需求差异。除此之外，还需要兼顾多方协同下的通信网络稳定性、操作便利性和数据安全性等问题。考虑水利工程质量监督的工作特点和要求，本文提出构建图3所示框架的信息化系统，助力工程质量评定信息化与智能化的推进。

    图3 工程质量评定信息化与智能化的框架示意图

    针对上文中所总结的目前评定过程的不足，包括为实现定量评价等，本文提出从最基本、最底层的单元工程开始，应用线性模型对施工质量加以定量评价和判定，更进一步地，逐一建立更高级别的工程所对应的线性模型，实现逐级逐层对施工质量等级进行量化评定。另外鉴于业主单位不能实时跟踪施工单位的施工情况，可以基于量化模型所得到的质量评定分数来建立相应的激励模型。

    3.1 线性模型

    线性模型是一类较为常用的模型，在现实中的很多问题的解决中有着非常高的适用度。在线性模型的基础上，通过引入高维映射或层次结构，则可以更进一步地得到具有更多强大功能的非线性模型[5]。在线性模型中，我们可以根据结果中因变量前的系数看出每个变量的重要性，其常见基本模型如公式（1）所示，

    其中Y是代表因变量，X代表自变量，β是代表自变量系数，ε是代表误差。线性模型的结果具有良好的可解释性。在实际的施工过程中，存在很多影响施工质量的因素，这些因素大多与施工质量呈现出线性关系，通过建立线性模型非常便于得出施工质量的量化得分。

    3.2 综合加权法

    在对各个指标进行综合的过程中，综合加权法是一种常用的方法，可以通过加法和乘法两种方法来进行。综合加权法在实际应用中的显著优势是可以避免繁琐复杂的矩阵运算，可以使整个计算过程在较大程度上得到简化。此外，可以通过调整相关因子的加权因子而使得到的结果更加合理可靠。

    在综合加权法中，一个重要的步骤就是确定不同因子的权重，目前确定权重的常用方法可以分为三个大类，包括主观赋值法、客观赋值法以及组合赋值法，每一个大类又有下属的划分，具体如图4所示。

    图4 权重研究常用的分析方法汇总

    3.3 模糊评判模型

    在实际工程中，工程质量及其等级具有模糊性，综合评判就是对受多种事物影响的事物进行总的评价，当评价因素具有模糊性时，这样的评价便被称为模糊综合评价[6]。模糊评判模型的主要流程如图5所示。

    图5 模糊评判模型主要流程

    在步骤（1）中，有一级评判因素集：Vi={Vi1，Vi2，Vi3，……,Vij}，其中Vij表示对被评判事物Vi有影响的第j个因素；
    二级评判因素集：V={V1，V2，……，Vi}，其中Vi 表示对被评判事物V 有影响的第i个因素。在步骤（2）中，U＝{U1，U2，…，Um}，其中Uj（j=1，2，…m）表示评价的第j个等级。在步骤（4）中，一级评判影响因素的权重Ai=（ai1，ai2，…，aij）；
    二级评判影响因素的权重A=（a1，a2，…）。在步骤（5）中，事例一级评判：Bi=Ai.Rij=（b11 b12 b13），其中，，k∈（1，2，3），i＝1，2，3；
    二级评判，B=A.R=。

    在实际应用过程中，包括一级模糊综合评判和二级模糊综合评判，评判结果分为优良与合格。

    本文首先介绍了水利工程中现行的施工质量评定方法，在此基础上对现行施工质量评定方法中所存在的不足之处进行了归纳总结，针对现阶段工程质量水平未实现量化以及在施工合同未做规定的情况下优良标准的激励作用不足等问题提出了针对性的改进思路，提出应用线性模型以及综合加权法对施工质量进行量化评定，并对线性模型、综合加权法以及模糊评判模型分别进行了分析与说明。

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