钢筋混凝土套箍加固技术质量检验评定体系构建.pdf

第 4 3卷第 1 2期 2 0 1 2 年 1 2月 Vo 1 ． 4 3 No ． 1 2 De c ．2 01 2 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 儿 1 3 钢筋混凝土套箍加固技术质量 检验评定体系构建 刘芳平 ，周建庭2 ( 1 ． 重庆三峡学院土木 工程学院 ， 4 0 4 0 0 0， 重庆 ；2 ． 重庆交通大学土木建筑学院 ， 4 0 0 0 7 4， 重庆 ) 摘 要 ：针对钢 筋混凝 土套箍加固桥梁技 术 ，在层次分析法基 本原理基础上构建相应的质量检验评定体 系 ， 总结体系的应用实施流程 ； 对其各层 的权重进行了计算和总排序 ， 用二级模糊综合评判法进行桥梁加固质量 检验综 合评定 ， 最后 用实际工程实例对质量检验评定体 系进行验证 ， 结果表明该体系针对性强、 合理可行 。 关键词 ：桥梁工程 ；套箍加固技术 ；质量检验评定 中图分类号 ：U 4 4 6 ． 3 文献标识码 ：A 文章编号：1 0 0 0 — 4 7 2 6 ( 2 0 1 2 ) 1 2 — 1 1 1 3 — 0 4 C o N S T R U C T I o N OF Q U A L I T Y I N S P E C T I o N A N D A S S E S S ME N T S Y S T E M O F RE姗’ oRCED CoNCRETE HooP REI NF ORCEM[ENT TECHNOLoGY L I U F a n g - p i n g ’ ，Z HOU J i a n - t i n g ( 1 ． S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ，C h o n g q i n g T h r e e G o r g e s U n i v e r s i t y ，4 0 4 0 0 0 ，C h o n g q i n g ， C h i n a ； 2 ． S c h o o l o f C i v i l E n g in e e ri n g＆ A r c h i t e c t u r e ， C h o n g q i n g J i a o t o n g U n i v e rs i t y ， 4 0 0 0 7 4 ， C h o n g q i n g ， C h i n a ) Abs t r a c t ： T h i s p a p e r e s t a b l i s h e d t h e q u a l i t y i n s p e c t i o n a n d e v a l u a t i o n s y s t e m o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e h o o p r e i nfo r c e me n t t e c h n o l o g y b a s e d o n b a s i c p r i n c i p l e s o f t h e An a l y t i c Hi e r a r c h y Pr o c e s s ． Th e a p p l i c a t i o n i mp l e me n t a t i o n p r o c e s s i s s u mme d u p a n d t h e we i g h t s o f e a c h l a y e r we r e c a l c u l a t e d a n d t o t a l r a n k e d．Th e n t h e c o mp r e h e n s i v e a s s e s s me n t o f b rid g e s t r e n g t h e n i n g q u a l i t y wa s p e rfo r me d u s i n g t wo f u z z y c o mp r e h e n s i v e me t h o d． F i n all y ，q u ali t y i n s p e c t i o n a n d a s s e s s me n t s y s t e m wa s v ali d a t e d wi t h e n g i n e e rin g e x a mp l e ．Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s y s t e m t a r g e t e d ，r e a s o n a b l e a n d f e a s i b l e ． Ke y wo r ds ： b rid g e e n g i n e e r i n g； h o o p r e i n f o r c e me n t t e c h n o l o g y； q u a l i t y i n s p e c t i o n a n d e v a l u a t i o n 目前 ，钢筋混凝土套箍加固桥梁技术 已逐渐成熟 并开始广泛应用于桥梁工程 ，但对其加固质量检验评 定体系尚无相应的行业标准 ，也没有进行 系统深入的 研究。 只有科学合理地对加固质量进行评定和验收 ， 才 能尽快解决桥梁安全的重大问题，解除交通部门的安 全隐忧 ， 满足交通建设的需要 。本文针对钢筋混凝 收稿 日期 ：2 0 1 2 — 0 7 — 0 5 基金项 目 ：重庆市重大科技攻 关资助项 目( C s T C 2 o o 9 A B 6 l 4 9 ) ； 三峡 库 区库岸地质灾害预防与科研创新团队资助项 目 作者简 介 ：刘芳平( 1 9 8 1 一 ) ， 男 ， 甘肃陇 西人 ， 讲师 ， 博士研究 生 ， e - ma i l ： O 5 2 7 O 21 4 @1 6 3 ． c o rn． 开的不同部分 。 应体型规整 、 匀称 ， 结构受力明确 ， 施工 方便” 。对非矩形平面的较大型水池 ， 不同分隔体结构 整体稳定验算( 抗滑移、 抗浮) 均应满足规范要求。 不规 则分隔体间变形缝 的变形控制是设计难点 ， 应予重视。 ( 2 )混凝土配合比、 穿墙管部位的混凝土振捣、 固 定模板用穿墙螺栓的止水措施 、混凝土施工缝的留置 及池壁混凝土养护 、止水带的接头及浇筑混凝土时的 土套箍加固桥梁技术 ，在层次分析法 的基础上构建相 应的质量检验评定体系， 总结该体系的应用实施流程 ， 并确定其参数 ， 用实例对质量检验评定体系进行验证 ， 结果表明该体系针对性强、 切实可用 ； 对桥梁加 固质量 检验评定体 系的系统化 、 理论化、 规范化的发展起到了 促进作用 。 1 质量检验评定体 系构建 1 ． 1 确定评定影响因素及评判等级 无论何种结构加 固方法 。影响加固的因素无非就 是材料性能、施工方案 、施工质量及外观质量四个方 固定是水池施 工质量控制的重点和难点。 本工程中4 个 容积为4 万m 的混凝土储水池做闭水试验时 ， 池壁均发 现了数十处至上百处漏点 ， 处理周期较长。 参考文献 【 1 】 J G J 9 4 — 2 0 0 8 ， 建筑桩基技术规范【 S ] ． [ 2 】 C E C S 1 3 8 ： 2 0 0 2 ， 给水排水工程混凝 土水池结构设计规程 [ S ] ． [ 3 1 C E C S 1 1 7 ： 2 0 0 0， 给水排水工程 混凝土构筑物变形缝设计规程[ S ] ． 1 l 1 4 建筑技术 第 4 3卷第 1 2期 面 ，本文将这四个方面确定为质量检验评定体系的主 要影响因素 ，再结合钢筋混凝土套箍加 固桥梁实际情 况进行分析。 由文献4 可知， 参评部门根据合格率、 外观 缺陷 、 参评资料对检验项 目进行详细评定 ， 再依据参评 部门所占权重构成与检验项 目得分进行相关运算 ， 最 后得出该检验项 目的最终得分值。评分值小于8 0 分者 为不合格 ， 大于或等于8 O 分者为合格 ， 将其加 固质量的 评定划分为合格与不合格两个等级。 1 ． 2 建 立层次 分 析评定 结构 模型 根据层次分析法的原理和模型建立原则来建立钢 筋混凝土套箍加 固桥梁质量检验评定结构模型 。根据 已确定的影响因素，首先建立目标层与准则层的层次 结构关系；然后根据准则层包含的主要内容建立其与 子准则层的结构关系 ：最后将所构建的层次结构进行 综合即可得到质量检验评定体系层次分析结构模型 。 图1 为根据 以上原理建立的钢筋混凝土套箍加 固桥梁 的质量检验评定体系层次分析结构模型。 土 C1 桥梁加 固质量检验评定A 钢筋混凝土套箍加固技术 材料性能B 1 l l 施工方案B 2 1 I 施工质量B 3 I l 外观质量B 4 防 护 安 全 文 明 施 工 及 环 保 C 7 c 9 [ c l q巨 图 1 质量检验评定体 系层次分析结构模型 1 ． 3 评定体系应用实施流程 根据质量检验评定体系层次分析结构模型，实施 过程中根据以下流程进行 ：建立层次分析模型 构造 判断矩阵并计算权值一层次总排序 模糊综合评判 。 2 质量检 验评定体 系应 用参数确定 2 ． 1 构造判断矩阵并计算权值 各参评部门采用九标度法，将两因素间的相对重 要性程度进行比较 ，再用比较值构建质量检验评定指 标判断矩阵 ， 然后求解矩阵最大特征值A 与对应的特 征向量 。并将特征向量进行归一化处理及进行判断矩 阵一致性检验 ， 若检验系数C R< 0 ． 1 0 ， 即满足一致性要 求。特征向量就是评判指标的权重向量 ；若不满足要 求 ． 则应重新构建判断矩阵， 直到满足要求为止。指标 权重计算大致流程为：确定评定 因素 输入相对重要 性系数 依据相对重要性系数构建两两互判矩阵一权 重修正- 求解特征值与特征向量’ 得 出最大特征值一 一 致性检验合格一对应特征向量一权重向量。 假设桥梁质量评定由质监部门、 检测单位 、 质量检 验评定委员会( 分别用z ， W， J 表示) 三个部门组成。根 据文献5 ， 6 ，构造参加评定各部门各 自权 重的判断 矩 阵 ， 对各 自判断矩阵的各元素进行赋值 、 计算和一致性 检验 。 结果如表1 所示。 表 1 参评部门权重 Z J w 权重值 A ma x C I ， Z 1 2 ／ 5 2 ／3 O ． 2 3 0 O ． 5 1 5 O J 5 ／ 2 1 5 ／ 3 O ． 5 W 3 ／ 2 3 ／ 5 1 O ． 3 从表1 可知 ， 检验系数C R= 0 < 0 ． 1 ， 表明构造的矩阵 满足一致性， 权数分配较合理 ， 因此质监部门、 检测单 位、 质量检验评定委员的权重分别为0 ． 2 ， 0 ． 5 ， 0 ． 3 。三部 门分别对桥梁加 固质量检验评定来构造判断矩阵 ， 经 分析整理后 ， 计算结果见表2 ～ 4 。 根据表2 ～ 4 ，各部门判断矩阵的检验系数C R 均小 于0 ． 1 ， 说 明构造 的判断矩阵满足一致性要求 ， 权数分 配较合理 ， 所以 表 2目标层 A( 质监部门) 指标权重 A B l B 2 B 3 B 4 权重值 BI 1 2 1 ／ 6 1 ／ 4 0 ． 0 8 45 B2 1 ／ 2 1 1 ／ 7 1 ／ 5 0 ． 0 5 52 B3 6 7 1 5 0 ． 6 3l 2 B 4 4 5 1 ／ 5 1 0 ． 2 2 91 C 1 0 ． 0 7 66 ， 0 ． 8 930 勰 0 ． 0 8 58 A 一 4 ． 2 2 99 表 3目标层 A( 检测单位) 指标权重 A B I B 2 B 3 B 4 权重值 BI l 2 1 ／ 6 1 ／ 4 0 ． 0 8 76 B2 1 ／ 2 1 1 ／ 7 1 ／ 5 0 ． 0 5 70 B3 6 7 l 4 O ． 6 o 67 B^ 4 5 1 ／ 5 1 0．2 4 87 C 1 0 ． 0 5 46 R， 0 ． 8 9 30 CR 0．0 612 A一 4． 1 6 39 2 0 1 2 年 1 2 月 刘芳平 ， 等 ： 钢筋混凝土套箍加 固技术质量检验评定体系构建 1 1 l 5 表 4 目标层 A( 质检定委员会 ) 指标权重 A Bl B 2 B 3 B d 权重值 Bl 1 1 1 ／ 6 1 ／ 4 0．0 7 61 B2 1 1 1 ／ 6 1 ／ 4 O ． 0 7 61 B3 6 6 l 4 0．6 O 43 B4 4 4 1 ／ 4 1 0 ． 2 4 34 C ／ ‘0 ． 0 4 09 ， 0 ． 8 9 30 O．0 4 58 A 4 ． 1 2 26 =( B 1 B 2 I t／ B 3 B 4 ) = ( j ) = ( 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 1 1 j 2 w2 d j 3 w 3 j4 0 ． 0 8 45 0 ． 0 5 5 2 0 ． 6 3 1 2 0 ． 2 2 9 1 0 ． 0 8 76 0 ． 0 5 70 0 ． 6 0 67 0 ． 2 4 87 0 ． 0 7 6 1 0 ． 0 7 6 1 0 ． 6 0 43 0 ． 2 4 34 = ( 0 ． 0 8 3 5 0 ． 0 6 2 4 0 ． 6 1 0 9 0 ． 2 4 3 2 ) ( 1 ) 从式( 1 ) 结果可知 ， 准则层B 中的四个影响因素指 标 ， 即材料性能、 施工方案 、 施工质量、 外观质量在目标 层A 中的极重 分别为~ 0 8 3 5 ， ~ 0 6 2 4 ， 0 ． 6 1 0 9 ， 0 ． 2 4 3 2 。 同理按以上方法 ， 构造判断矩阵并进行相关运算 得子准则层C 中各指标在准则层B1 中权重为 ： ，= ( c 1 c 2 ∞ c 4 ) = ( 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 0 ． 4 2 07 0 ． 4 2 07 0 ． 0 8 9 7 0 ． 0 6 8 8 0 ． 4 2 25 0 ． 4 2 25 0 ． 1 0 44 0 ． 0 5 06 0 ． 5 1 O6 0 ． 3 3 44 0 ． 1 0 6 8 0 ． 0 4 8 2 =( 0 ． 4 4 8 6 0 ． 3 9 5 7 0 ． 1 0 2 2 0 ． 0 5 3 5 ) ( 2 ) 子准则层C 中各指标在准则层B 2 中的权重为： 2 = ( c s 凹 ) = ( 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 0 ． 1 7 2 1 0 ． 7 2 5 8 0 ． 1 O 2O 0 ． 1 6 62 0 ． 7 61 2 0 ． 0 7 26 0 ． 1 5 1 3 0 ． 7 5 82 0 ． 0 9 05 2 ． 2层次 总排 序 依据以上建立的层次分析模型 ，由顶层到底层对 各指标进行总排序 ， 得到每层元素的权重值， 并按规范 习惯 ， 采用百分制表示后 ， 得到各指标 的最终权重值 ， 如表5 ～ 6 所示。 表 5 准则层 B权重值 B1 B2 B3 B4 计算值 0 ．0 8 3 5 O ．0 6 2 4 0 ． 6 1 0 9 0 ． 2 4 3 2 规范值／ ％ 8 ．3 5 6 ．2 4 6 1 ．O 9 2 4 ． 3 2 表 6 子准则层 C权重值 B1 C1 C2 C3 C 4 初始计算值 0 ．4 4 8 6 0 ． 3 9 5 7 0 ． 1 0 2 2 0 ． 0 5 3 5 层次运算值 0 ． 0 3 7 5 0 ． 0 3 3 0 O ．0 o 8 5 0 ． o o 45 规范值／ ％ 3 ．7 5 3 - 3 O O ．8 5 0 ． 4 5 B2 C5 C6 C7 初始计算值 0 ． 1 6 2 9 0 ． 7 5 3 2 0 ． 0 8 3 8 层次运算值 0 ． 0 1 0 2 0 ． 0 4 7 0 0 ． 0 o 5 2 规 范值／ ％ 1 ．0 2 4 ．7 0 O ．5 2 C8 C9 C1 O Cl 1 初始计算值 O ． 2 0 9 4 0 ． 1 7 29 O ． O 7 2 4 0 ．5 4 5 4 层次运算值 0 ． 1 2 7 9 0 ． 1 0 5 6 0 ． 0 4 4 2 0 ． 3 3 3 2 规范 值／ ％ 1 2 ． 7 9 1 0 ． 5 6 4 ．4 2 3 3 ．3 2 C1 2 C1 3 初始计算值 0 ．4 5 00 0 ． 5 5 00 层次 运算值 0 ． 1 0 9 4 0 ． 1 3 3 8 规范 值／ ％ 1 0 ． 9 4 1 3 ． 3 8 =( 0 ． 1 6 2 9 0 ． 7 5 3 2 0 ． 0 8 3 8 ) ( 3 ) 2 ． 3 模糊综合评判 子准则层C 中各指标在准则层B 3 中的权重为 ： 3 ： ( c 8 圆 。 ) = ( 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 0 ． 1 9 63 0 ． 1 9 63 0 ． 0 7 28 0 ． 5 3 46 0 ． 2 3 8 7 0 ． 1 6 56 0 。 0 7 66 0 ． 5 1 92 0 ． 1 6 93 0 ． 1 6 93 0 ． 0 6 52 0 ． 5 9 63 通过上述方法确定各层指标权重 ，然后构造权重 分配 的相应矩阵 ， 由具体检验 内容及方法 ， 采用半 梯形及梯形分布 ， 确定隶属关系矩阵 联， 分项工程 的综合评判结果为 ： = ( O ． 2 0 9 4 0 ． 1 7 2 9 0 ．0 7 2 4 0 ． 5 4 5 4 ) ( 4 ) 准则层c 中指标在准则层B 4 中的权重为 ： ． 胱 ： ( a ⋯ ) 4 = ( c 1 2 c 1 3 ) = ( 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 0 ． 6 6 67 0 ． 3 3 3 3 0 ． 3 3 3 3 0 ． 6 6 67 0 ． 5 0 00 0 ． 5 0 00 = ( 0 ． 4 5 0 0 0 ． 5 5 0 0 ) ( 5 ) = ( 6 1 b 2 ⋯ 6 t 1) Fl l F1 2⋯r1 i ⋯r 1 m r 2 1 r 2 2 ” ’ ⋯r 2 r a r ij r ij⋯r ij⋯r 唧 F n l r ra ⋯ ⋯r 姗 ( 6 ) l 1 1 6 建筑技术 第 4 3 卷第 1 2 期 p & - b 1 b 2 b 6 i 6 i 6 模糊 Ⅱ级综合评判 ： 令： R = ( P ， P ， ⋯P ) ， ( WB2 , " " "WB K ) ， P A = WR = ( WB 1 WB 2⋯WB K ) P P P B I f 71 ( )= ( 0 ．2 9 9 4 0 ．7 0 0 6 )B 1 0 8 3 5 0 0 8 3 5 f 7 、 一 ＼ 0 ． ． J一 、 u ’ 7 u 。 同理可得P = ( 0 ． 4 6 7 4 0 ． 5 3 5 3 ) ， P B 3 = ( 0 ． 2 7 6 0 0 ． 7 2 40 ) ， P B 4 = ( 0 ． 4 7 2 9 0 ． 5 2 7 1 ) 根据模糊 Ⅱ级综合评判 ： ( 8 ) 最终综合评判得分P =-- V P A ~ ，按前述桥梁加固质量 等级划分做出最终评判 ， 完成质量检验评定 ] 。 3 工程应用 为验证钢筋混凝土桥梁按以上质量检验评定体系 的可行性和合理性 ， 本文选择一加固实例进行试算 ， 参 评小组由质量监督部1 、- j 、 检测单位、 质量检验评定委员 会三个部门组成 ， 其权重为W = ( O ． 2 0 ． 5 0 ． 3 ) 。检验项 目的最终评分如表7 所示。 表 7 加固质量评定检验评分 检验项 目 检验评分 权重／ ％ 混凝土C 1 8 6 ． 5 3 ．7 5 材料 钢材C 2 8 6 ．1 3I 3 0 8 ． 3 5 性能 B 1 胶粘剂C 3 8 2 ． 4 0 ．8 5 修补防护材料C 4 8 7 ．6 0 ．4 5 施工 施工组织管理C 5 8 8 ． 4 1 ．O 2 方案 施工工艺流程C 6 8 9 ．8 4 ．7 0 6 ． 2 4 B 2 安全文明环保C 7 8 6 ．4 0 ．5 2 混凝土强度C 8 9 2 ．5 1 2 ．7 9 施工 结合面处理C 9 8 8 ．4 t 0 ． 5 6 6 1 ． 0 9 质量 钢筋安装C 1 0 8 8 ．4 4 ．4 2 B 3 连接构件Cl 1 8 2 ．1 3 2 _ 3 2 外观 外观尺寸C 1 2 9 3 ． 8 1 0 ．4 9 2 4 - 3 2 质量B 4 面层外观C1 3 8 5 ． 9 1 3 ． 3 8 在进行模糊 I 级综合评判时． 利用半梯形及梯形 分布 ， 确定隶属关系矩阵R 叭依据式( 6 ) 有 P B l = ( 0 ． 0 3 7 5 0 ． 0 3 3 0 0 ． 0 0 8 5 0 ． 0 0 4 5 ) =( 0 ． 0 2 5 0 0 ． 0 5 8 5 ) 再依据式( 7 ) 有 0 ． 3 2 5 0 ． 6 7 5 0 ． 3 0 5 0 ． 6 9 5 0 ． 1 2 0 0 ． 8 8 0 0 ． 3 8 0 0 ． 6 2 0 P A = ( O ． 0 8 3 5 0 ．0 6 2 4 0 ． 6 1 0 9 O ． 2 4 3 2 ) 0 ． 2 9 94 0 ． 4 6 47 0 ． 2 7 60 0 ． 4 7 29 0 ． 7 0 06 0 ． 5 3 5 3 0 ． 7 2 40 0 ． 5 2 71 =( 0 ． 3 3 7 6 0 ． 6 6 24 ) 又因 ： ( 1 0 0 8 0 ) ， 所以综合评判得分为 ： P =- V P Z = ( 1 。 。 8 。 ) ＼ o ． 60 ． 3 6 3 2 7 46 ) 按以上原理方法，此桥梁加固质量检验综合评定 为合格。 4 结语 针对钢筋混凝土套箍加固桥梁技术 ， 构建与之相 应的质量检验评定体系和实际应用流程 ； 对体系中的 各个参数进行计算确定 ， 再用二级模糊综合评判法对 加固质量进行了综合评定 ， 最后用实例对质量检验评 定体系进行验证 ， 结果表明该体系构建方法正确、 合理 可行。 参考文献 [ 1 ] 王卫星， 余昌学，彭正红． 模糊综合评判法在桥梁工程施工质量评定中 的应用 [ J ] ．重庆工商大学学报( 自然科学版) ．2 0 1 0 ， 2 7 ( 4 ) ． 3 8 5 — 3 8 9 ． [ 2 ] 徐祖恩． 桥梁工程质量评定方法研究 [ D] ． 西安 ： 长安大学 ， 2 0 0 3 ． [ 3 ] 刘思孟． 钢筋混凝 土套箍封 闭主拱 圈加 固拱桥技术研 究[ D] ． 重庆 ： 重庆交通大学 。 2 0 0 4 ． [ 4 ] J T G F 8 O ／ 1 — 2 0 0 4， 公路 r程质量检验评定标准[ S ] ． [ 5 ] 郭亚军． 综合评价理论与方 法[ M] ．北京： 科学出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 6 ] 刘娟． 构件权重调整与桥梁综合评估技术研 究[ D] ． 山东科技大学 ， 2 0 o 6 ． [ 7 ] 李静斌 ，张军锋 ，陈淮．考虑变权的桥梁模糊综合评定方法研究 [ J ] ．河南科学 ， 2 0 0 9 ， 2 7 ( 4 ) ： 4 _4 7 _ 4 5 0 ． 节能降耗成 为实现“ 美丽 中国” 的必要手段 十八大报告中 ， “ 美丽 中国” 成 为激起社会各界共鸣的新词 语 。要实现“ 美丽中国” ， 节约能源 、 降低能耗是 必须的手段。 建筑业是社会三大能源消耗行业之一 ， 如何推进节能建 筑 ， 实现生 态城 市发展 ， 已经成 为近年来建筑 界一直在 探索 的课题 。 按照住房和城 乡建设部发布的数据 ， 1 O 年前我国建立了 以节能5 O ％为 目标 的建筑节能设计标准体系 。 2 0 1 1 年全 国城 镇新 建建筑设计阶 段执行节能5 0 ％强 制性 标准 的比例 已基 本达 到1 0 0 ％，施工阶 段执行节 能标 准的比例达 到了9 5 ．5 ％。 节能 已经成为建筑业每年都要推进 的强制性工作 。