水庫除險加固工程質量評價分析
時間:2022-08-26 04:34:24
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[摘要]以關門山水庫除險加固工程為例,采用問卷調查的方式邀請工程建設與管理人員參與訪談,從項目投資、工程質量和前期工作等方面選擇資金投入、涉及變更、質量控制措施等29項參評要素,然后利用主成分法分析了制約工程質量的關鍵性要素。研究表明:水庫加固工程投資、建設質量和前期工作各要素間相互關聯;保證工程投資為確保項目建設質量的基本前提,且有利于前期工作的開展和建設質量控制;前期工作準備的越充分,則越有利于合理、規范應用建設資金,為工程質量提供重要保障。
[關鍵詞]問卷調查;主成分分析;工程質量;除險加固;關門山水庫
調查顯示,廣泛分布于我國各個地區的各類病險水庫約有30413座,其中已完成除險加固整治的有2000多座。然而,即使病險水庫完成了加固整治或正在加固治理,但也發生了非常規的潰壩現象,例如崗崗、英德爾、小海子和八一等水庫,可見在解決工程安全問題時除險加固仍具有較大風險。所以,準確掌握能夠顯著影響水庫加固工程質量的主要因素,分析其作用機理及影響程度為當前亟待解決的重要問題之一[1,2]。本文采用問卷調查的方式邀請工程建設與管理人員參與訪談,運用主成分分析法揭示了各要素之間的相互關系及其影響程度,可為提高水庫工程建設質量和風險防控提供決策依據。
1水庫除險加固質量評價體系
1.1選擇評價指標。水庫加固整治涉及到的環節復雜、內容繁多,施工過程中若未按設計要求實施或任一環節出現問題,都會產生不利的影響作用,因此對其質量評價屬于一項多要素多目標綜合性系統工程。為了保證評價工作的意義性和指導性,就必須從諸多繁雜的要素中選取典型的主要因子。前期工作為水庫加固工程質量控制的“源頭”,所以保障“源頭”的質量水平為實現整個建設項目質量的重要前提;加固工程的主體為項目建設質量,對質量控制起著關鍵性主導作用;而建設資金為整個項目順利實施的重要保障,同時也可對建設質量和前期工作產生影響[3-6]。所以,本文從建設資金、工程質量和前提工作3個層面分析水庫除險加固工程質量。水庫加固工程施工前的所有工作統稱為前期工作,結合前期工作的相互關系、目的及其主要內容,選擇了忽略不足、初步設計審查、鑒定、刪除加固內容、初步設計和地質勘探6項參評因子。根據已完類似建設項目的管理經驗和工程質量目標要求,選擇體制改革、加固資金應用、進度重要性、招投標、驗收后鉸接、法人管理水平、監理控制質量程度、項目負責人質量意識、項目分包、質量控制措施、地方配套到位情況、工程材料、驗收、問責困難程度、政府監督、監理資質、監理責任心、施工單位責任心、設計變更等19項參評要素。充分考慮水庫加固建設資金來源和內容要求,選擇資金分攤方式、投入、地方配套和責任追究4項參評因子。1.2質量評價模型。根據水庫除險加固建設資金、工程質量、前期工作三者間的相互關系構建循環評價模型,從而更好的判定3個子系統中各要素的貢獻率大小及其相互之間的作用程度,為提升工程建設質量提供可靠依據,如圖1。循環模型中建設資金、工程質量受到前期工作的制約,而工程質量和前期工作又在一定程度上受建設資金的影響。
2問卷調查與結果分析
2.1調查對象與方法。關門山水庫位于小湯河支流,該水庫是一座以工農業供水為主,兼顧養殖、發電、防洪等功能的水利工程。小湯河總面積478.85km2,平均比降4.61‰,河長37.4km,控制流域176.77km2。水庫設計標準為100年一遇,設計水位373.9m,相應庫容6400萬m3;校核標準為10000a一遇,校核水位377.7m,總庫容8100萬m3,壩頂高程379.0m,防浪墻頂工程380.5m,正常高水位372.1m,死水位341m,防洪限制水位370.4m。水庫下游分布有小市鎮及其轄屬的6個村鎮,沿下游有小草線公路、溪田鐵路通過,共涉及9.6萬人,耕地面積3.7萬畝,水庫的安全運行對下游小市鎮乃至本溪市的國民經濟發展發揮著不可替代的作用[11,12]。水庫由大壩、輸水洞、溢洪道三部分組成。經書面鑒定,該水庫大壩存在的問題主要有:混凝土面板普遍存在裂縫,部分面板止水老化且防浪墻有裂縫,復核校驗的左導流墻安全等級不符合設計標準要求;局部坡面嚴重破壞,迎水坡坡石不平整且在臥管處有漏水;防汛路況差、下游未設置池洪渠道。針對質量評價體系中的每項參評因子分別設計1~3個問題,采取隨機抽樣的方式邀請水庫加固工程建設和管理人員參與調查,其中面談、郵寄和電子郵件3種調查方式均發放300份問卷,收回有效問卷依次為282、270、170份。2.2調查結果分析。由于加固工程建設資金、質量和前期工作中參評因子較多的實際情況,為解決各要素之間量級和單位不同而無法直接參與評價的問題,有必要無量綱化處理各評價因子初始數據以消除不同因素間的不可通透性。將調查獲取的相關數據利用主成分分析PCA法進行分析,該方法是一種以少數的幾個綜合指標替代評價體系中多要素的方法。將加固工程質量評價的3個方面內部因子利用主成分法提取公因子,以負荷值0.4為基準剔除相關性較低的因子。(1)前期工作。依據主成分多元統計分析成果,該子系統剔除的評價因子有忽略不足與地質勘探,因此最終參與評價的因子還有4項。根據這4項參評指標的內涵特征,可將其大致劃分為與政策相關、與施工流程相關的政策因子和程序因子,水庫除險加固的前期工作主成分及其因子詳見表1。從表1可以看出,施工工序是否符合政策和建設項目要求為前期工作應解決的重要問題,若工程建設政策良好且能夠按照程序施工,則認為前期工作充分,其質量狀況良好。(2)工程質量。結合主成分多元統計分析成果,該子系統中刪除的評價因子有體制改革、監理質量控制、施工進度、法人管理水平、監理資質、控制措施、監理責任心、項目分包和設計變更9個指標,所以最終參與評價的因子還有10項。依據這10項評價指標的具體內涵,將其大致分為責任心、政府工作、控制措施、進度、材料、資金6個因子,其中責任心因子反映了各參建單位的責任心狀況,主要覆蓋項目負責人質量意識和施工單位責任心這兩項要素;政府工作因子主要考慮了水庫除險加固工程的驗收后交接、政府部門監督這兩個方面內容;控制措施主要與工程質量、安全、成本等方面相關,涉及驗收、招投標和問責困難程度等要素;進度、材料反映了建設項目質量控制及材料選擇的重要性;資金因子覆蓋了地方配套到位情況和加固資金應用狀況這兩方面內容,水庫除險加固的工程質量主成分提取結果及其各個因子如表2。從表2可以看出,通過加強各參建單位的責任心和政府監督水平,管理好加固工程建設資金及做好驗收與工程鉸接工作,最大程度的降低問責難度和規范化管理招投標及資金到位,選擇質量合格的建筑材料等可在一定程度上提升工程建設質量。(3)建設資金。依據主成分多元統計分析成果,可將資金責任追究、資金分攤方式、資金投入和地方配套這4項參評因子劃分為兩大類,即資金管理和資金投入因子。其中,資金管理反映了水庫除險加固工程中資金責任追究和資金分攤方式這兩項要素;資金投入覆蓋了水庫加固工程建設的資金投入與地方配套情況。水庫除險加固的建設資金主成分提取結果及其各個因子如表3。從表3可以看出,前期工作中充分發揮審查工作的作用和提升對水庫除險加固的必要性認識,嚴格按照規定程序和設計方案實施各種工作,可顯著提升工程質量建設水平,科學合理的管理使用資金、堤防配套到位及充分的資金投入可會在一定程度上提升工程質量。2.3模型擬合評價根據。AMOS軟件、SPSS工具和主成分統計情況,對水庫加固工程質量評價結論利用循環模型檢驗、擬合。根據加和運算法對各子系統中的主成分進行處理,獲取相應的評分,將主成分評分輸入模型確定相應的擬合值。例如,水庫除險加固工程前期工作子系統中的主成分程序因子,利用加和運算法對刪除加固內容和鑒定這2項參評指標值進行處理,從而得到程序因子評分并輸入擬合模型,其路徑如圖2。某一變量的改變造成其他參數發生變化的關聯程度,利用模型中各路徑相關系數反映。例如,水庫加固工程質量與建設資金之間的關聯系數為1.28,代表沒提高1%的建設資金可提升1.28%的工程質量。根據擬合系數,水庫加固工程質量、前期工作與項目資金呈正相關性,因此建設質量隨建設資金值的增大而提高,同時有利于開展前期工作;項目前期準備情況在很大程度上決定了工程質量水平和資金應用情況,準備工作越充分越有利于資金管理和施工質量控制,相應的進度控制及控制措施更加科學合理。從圖2變化趨勢可知,建設資金和前期工作能夠對水庫加固質量造成綜合的正面影響,且工程質量受建設資金的影響程度更高;建設資金與前期工作之間存在相互關聯作用,工程管理、建設資金投入水平隨著前期工作準備程度的提升而提高,合理的運用建設資金可為提升前期工作質量提供重要保障。2.4統計結果比較。綜合考慮水庫加固工程特征及其可能存在的各類影響因子,采用問卷調查的方式進行統計分析,結果顯示主要包括項目資金、工程質量、勘探和鑒定工作等,具體如表4。從表4可以看出,水庫除險加固工程質量主要受施工質量差、資金投入不足、勘探和鑒定工作不到位等因素的限制,被調查者所占百分比為60.85%、60.85%、76.18%、73.25%,該評價結果與主成分析法具有良好一致性。
3結語
水庫除險加固涉及到的因素多、范圍廣,不同要素間存在復雜的相互關系。研究表明,工程建設質量隨建設資金值的增大而提高,同時有利于開展前期工作;項目前期準備情況在很大程度上決定了工程質量水平和資金應用情況,準備工作越充分越有利于資金管理和施工質量控制,相應的進度控制及控制措施更加科學合理。其中,水庫除險加固工程質量主要受施工質量差、資金投入不足、勘探和鑒定工作不到位等因素的限制。
參考文獻
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作者:趙艷杰 單位:遼寧省本溪滿族自治縣水務和移民事務服務中心
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