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摘要：大型钢结构施工工艺的复杂性意味着对其质量风险因素控制的必要性。将COWA算子算法运用到青岛世界博览城大型钢结构工程质量风险控制中更加有利于施工过程中的风险响应。首先通过文献法并结合一线钢结构施工专家的经验建立质量风险控制指标体系；其次根据COWA算子以及结合专家打分法对各级风险因素指标进行赋权；然后将得到的一级指标权重与二级指标权重进行融合，得到二级指标的综合权重；最后根据质量风险因素的排序，确定各质量风险因素的重要度，并提出相应的解决措施。
关键词：钢结构；质量控制；COWA算子
Abstract：The particularity of large steel structure construction process means the necessity of controlling its quality risk factors.The COWA operator algorithm is applied to the quality control of large-scale steel structure engineering in Qingdao World Expo City，which is more favorable to the risk response during the construction process.Firstly，the quality risk control index system is established by the literature method and the experience of the first-line steel structure construction experts.Secondly，the risk factors are weighted according to the COWA operator and the expert scoring method.Then，the weight of the first- Level index weight，and get the comprehensive weight of the secondary index.Finally，according to the ranking of the quality risk factors，the corresponding measures are put forward.
Key words：Steel structure；quality control；COWA
引言
随着我国经济的快速发展，现代大跨空间结构得到了迅速发展[1]。大型钢结构空间桁架作为一种基本形式被广泛应用，由于其跨度大、桁架杆件众多、面临高空作业及重型吊装形成的复杂施工工序使得其施工面临巨大质量风险和安全隐患。然而，大型钢结构空间桁架复杂的施工工艺使得工程技术人员更多地关注其施工技术而忽视了其风险控制[2-5]。尤其一直以来，对复杂工程的施工质量风控方法通常采用定性分析法，该法主要通过列举风险因素来进行风控，虽也有效但弊端同样较为突出，那就是对列举出的风险因素重要性未进行定量分析，从而导致风控实施过程中往往主次不分，使得工程建设项目中有限的各项风控资源无法科学合理的分配，进而直接影响风控的效能。为此，本文将COWA算子算法运用到青岛世界博览城大型钢结构工程质量风险控制中更加有利于施工过程中的风险响应，同时为较复杂工程的风控方法提出了新的思路和观点。本文采用的COWA算子方法充分结合了属性加权与位置加权，更好的避免了极端值对评价结果的影响，极大值和极小值都被重新排序而处于非影响程度大的位置，因主观因素对评价产生的不合理影响被削弱，更好的反映现实情况，使得赋权更加客观与合理，因此使得求解钢结构施工质量风险指标权重的结果更加客观、合理。
1、工程概况
青岛世界博览城项目位于青岛西海岸新区，紧邻滨海大道。博览城项目在建筑设计上采用 “阵列式”平面布置，由展廊、展馆两个主要部分构成，如图1所示。展廊为钢拱结构，东西向长496m，标高为34.75 m；南北向长278 m，标高为25.133m。展馆为钢结构空间桁架，由12 个建筑平面形状相同的标准展馆组成。每个展馆由主桁架、屋顶主桁架、凸起桁架、联系次桁架、联系杆件及腹杆组成，平面尺寸为74.4m×136.4m。展馆空间桁架的主桁架最大跨度长达72m，总高度35m。展馆需进行相贯面切割的杆件达 52000 根，按每根杆件需进行两个相贯面切割计算，共需进行104000个。
整个展馆钢结构空间桁架呈现出杆件多，跨度大，施工工序复杂等特点，使得工程施工质量控制面临很大的风险。
根据表2可知，青岛世博城大型钢结构施工过程中质量风险因素综合权重由大到小排序：桁架安装精度A31，桁架焊接质量A23，预埋件的安装牢固性A13，桁架杆件的切割精度A21，预埋位置准确性A12，桁架构件变形监控与控制A33，预埋螺栓制作精度A11、弦杆弯弧加工质量A22、提升吊点的设置A32、拼装胎架的稳定性A24。
由钢结构施工质量风险因素排序结果表明，桁架拼装因素影响最大，桁架安装质量次之，构件预埋质量因素影响最小，但是同样不能忽视。
4、质量控制措施
4.1根据质量控制体系排序结果，首先要对重要度较高的拼装质量风险和安装质量风险进行有效的控制。本项目在开始之前通过建立BIM模型，进行现场优化布置与施工模拟，通过施工方案的模拟对施工方案中存在的问题进行及时更改，在施工过程中还可以通过施工4D的模拟，实现虚拟施工和现实施工的有效协调；根据钢结构的总体方案，分4个展馆同时施工，配设6组拼装胎架同时开展，分地单元地面拼装，采用履带吊和汽车吊整体吊装就位焊接，拼装安装平行开展，互不影响，既保证了进度又有效的对拼装与安装进行了有效的协调保证了施工质量；根据项目的具体特点，建立以项目经理为第一责任人的质量管理体系，明确各专业施工方法和质量检查的内容和方法，设置专职质检员严格按照验收标准和规范进行检查、验收；针对各个过程中可能出现的不利因素制定好应急预案等等。
4.2根据计算所得二级权重数据，对质量影响因素实行分级管控。本项目做法：（1）分为两级，将权重0.100及以上的质量风险因素规定为一级，权重0.100以下的质量风险因素规定为二级；（2）一级因素为本项目质量控制点，必须由本项目项目经理组织验收控制，二级因素为项目部一般控制，由质量负责人或技术负责人组织验收控制。
4.3对质量影响较大的因素具体控制措施如下：（1）对于安装精度的控制，按照事前控制的原则，提前考虑好如何对安装误差进行消除和调整，使变形在受控状态下完成；（2）为满足现场一次吊装成功率，减少现场安装误差，在工厂可以进行分段预拼装，保证安装质量，安装提升过程先进行分级加载预提升，分级加载完毕，屋盖结构提升离开拼装胎架50mm后停留24h全面检查各设备运行与构件正常情况，保证精度与质量；（3）在焊接施工中，焊接前对母材和焊接材料进行确认与必要检验，选择合适的夹具，对焊工操作技术进行考核；焊接中注意焊接工艺参数是否稳定，及时进行焊接热处理，尽可能的采用高位焊接对不符合的地方及时补焊；焊接后对焊接接头进行严格的质量检验；（4）为保证杆件的切割精度，采用国内钢管相贯面切割设备中精度最高的加工设备，全自动数控切割，坡口一次完成，同时满足管构件内外定位加工，保证切割精度与质量；（5）为保证预埋件的精度，首先要保证测量定位的精度，根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线与标高控制点进行加密，然后根据控制线测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高控制点，根据测放出的轴线，进行预埋件安装，并且在浇灌之前进行复核；在埋设过程中，除了保证埋件整体框架有一定的强度以外，必须采取相应的加固措施以保证预埋件安装牢固性。另外对于构件变形监控与控制等质量影响因素也制定一系列措施保证整个钢结构顺利完成。
5、应用效果
青岛世博城大型钢结构项目，通过利用客观合理的COWA算子算法求解各级指标的权重，确定出了各个二级指标风险因素对各个一级指标的影响，进一步确定了影响青岛世博城大型钢结构施工质量风险最为敏感的因素是桁架拼装，其次是桁架安装质量，最后是构件预埋质量；利用此方法在施工之前得知了这三种影响钢结构施工质量因素最为敏感，更加有针对性的、有效率的提供给管理者一些风险控制思路，同时提供给一线钢结构施工技术人员一些施工过程中的依据；在经过科学合理的评价之后，加上管理者、施工人员的共同努力，青岛世博城大型钢结构吊装得以顺利实施，现阶段吊装效果如下图6所示。
6、结论
（1）本文查阅大量关于钢结构施工过程质量控制要素文献和青岛世博城的施工组织资料，并借鉴了现场一线钢结构拼接专家的经验得出了较为客观全面的青岛世博城大型钢结构施工质量控制指标体系。
（2）本文利用经过改进的COWA算子对各个一级指标和二级指标进行客观赋权，极大的减弱了专家打分的主观性，保证了各个指标的权重计算的客观合理性。
（3）通过指标体系的建立以及各个指标因素权重的计算，更加有针对性的建立钢结构质量控制节点，加强对桁架拼装过程中的质量指标控制。其中，最为关键的是桁架的安装精度，通过对这些影响钢结构施工质量最为敏感因素的控制，识别出质量风险隐患，制定合理的应对措施，进而保证青岛世界博览城大型钢结构项目顺利实施完成。
（4）将COWA算子算法运用到较复杂工程的质量风险控制中，能定量分析出各风险因素的权重，对科学合理的分配风控资源，提高风控效率有积极作用。
参考文献
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论文作者:朱长清
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/5
标签：桁架论文; 钢结构论文; 质量论文; 因素论文; 风险论文; 青岛论文; 权重论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;