章 恒 何雄君 楊俊峰 汪 濤

（武漢理工大學(xué)交通學(xué)院1） 武漢 430063） （中國建筑第五工程局2） 長沙 410000）

綠色施工技術(shù)是指在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度節(jié)約資源并減少對環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng).當(dāng)前建筑使用要求都是基于全壽命設(shè)計(jì)，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提就是綠色建筑理念的普及.綠色施工技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)綠色建筑的前提，其標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、系統(tǒng)化的研究是必需的［1－2］.對于工程建設(shè)中的綠色施工水平進(jìn)行綜合評價(jià)是衡量其施工技術(shù)的重要研究課題.蘭州交通大學(xué)黃海龍等［3］以組織管理、節(jié)水節(jié)能、信息化水平等作為評價(jià)指標(biāo)，應(yīng)用基于組合權(quán)的灰色綜合評價(jià)方法建立了建筑工程綠色施工水平的系統(tǒng)，西安工業(yè)大學(xué)郭慶軍等［4－5］研究了綠色施工效益最大化和綠色施工競爭力的問題，建立了相應(yīng)的優(yōu)化模型，分析了其應(yīng)用價(jià)值.基于層次分析法［6－9］的綠色施工評價(jià)模型主要以管理水平、施工環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性、材料使用等作為評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià).

本文將重點(diǎn)研究山區(qū)橋梁建設(shè)中綠色施工評價(jià)系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，采用灰色聚類評價(jià)法對橋梁綠色施工進(jìn)行等級評價(jià)，為今后相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的應(yīng)用提供參考依據(jù).

1 山區(qū)橋梁綠色施工指標(biāo)體系

山區(qū)橋梁施工不同于一般的土木工程施工，由于山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，其勘察設(shè)計(jì)因素決定了后期施工的組織安排，在整個(gè)山區(qū)橋梁施工中起到了先導(dǎo)作用.施工企業(yè)的主觀因素是評價(jià)山區(qū)橋梁綠色施工水平必不可少的組成部分，因?yàn)樽鳛樯絽^(qū)橋梁施工的主要承擔(dān)者，施工企業(yè)的主觀意識決定了其施工水平，通過征集在橋梁建設(shè)領(lǐng)域的多為專家、學(xué)者和一線管理人員，得到了企業(yè)管理水平、施工技術(shù)保障、施工監(jiān)督管理、周邊協(xié)調(diào)管理和廢渣棄渣管理組成了評價(jià)施工主觀因素的指標(biāo).施工客觀因素同樣影響著山區(qū)橋梁綠色施工的水平，例如，橋梁耗材品質(zhì)、氣候環(huán)境影響和專業(yè)設(shè)備投入就具有典型的代表性.最后，山區(qū)橋梁綠色施工中環(huán)境因素不能不考慮，因?yàn)槭┕み^程中對于環(huán)境的影響是最直接能表達(dá)山區(qū)橋梁綠色施工理念的外在指標(biāo).綜合上述考慮和分析，建立了山區(qū)橋梁綠色施工綜合評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)如圖1所示.

2 AHP法確定各層次權(quán)重系數(shù)

2.1 AHP法介紹

設(shè)某層指標(biāo)為F＝［f1，f2，f3，…，fn］，兩兩比較fi，fj對上層某個(gè)指標(biāo)的影響重要程度，以mij＝fi／fj表示，mij的值用數(shù)字1～9及其倒數(shù)表示，即用AHP中的標(biāo)度表示，標(biāo)度含義見表1.

圖1 山區(qū)橋梁綠色施工綜合評價(jià)指標(biāo)體系

表1 AHP標(biāo)度含義

最后構(gòu)成判斷矩陣M，矩陣中元素的定義如下.

式中：mij＞0；j＝1，2，…，n.

層次判斷矩陣構(gòu)造后，計(jì)算判斷M最大特征值ωmax及其對應(yīng)的特征向量ξ，然后將特征向量歸一化處理，獲得同層各評價(jià)指標(biāo)相對于上層某一指標(biāo)重要性的排序權(quán)值，此過程即為層次單排序.構(gòu)造的判斷矩陣應(yīng)進(jìn)行一致性檢驗(yàn).

2.2 準(zhǔn)則層權(quán)重確定

根據(jù)專家咨詢法，咨詢了多位橋梁領(lǐng)域?qū)＜遥⒘藴?zhǔn)則層到目標(biāo)層的判斷矩陣，將準(zhǔn)則層的所有指標(biāo)兩兩相互比較就可以得到準(zhǔn)則層的判斷矩陣，從而得到指標(biāo)權(quán)重，見表2.

表2 準(zhǔn)則層判斷矩陣及指標(biāo)權(quán)重

2.3 指標(biāo)（方案）層權(quán)重確定

參照AHP的使用方法和準(zhǔn)則層相對于目標(biāo)層的權(quán)重確定方法，同理就可以得到指標(biāo)層相對于準(zhǔn)則層的判斷矩陣和權(quán)重見表3～表6.

表3 指標(biāo)層關(guān)于指標(biāo)X1的判斷矩陣及權(quán)重

表4 指標(biāo)層關(guān)于指標(biāo)X2的判斷矩陣及權(quán)重

表5 指標(biāo)層關(guān)于指標(biāo)X3的判斷矩陣及權(quán)重

表6 指標(biāo)層關(guān)于指標(biāo)X4的判斷矩陣及權(quán)重

3 基于灰色聚類法的橋梁綠色施工評價(jià)

灰色聚類法是一種基于灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)評價(jià)方法，其具體的算法描述詳見文獻(xiàn)［10］.灰色聚類法中白化權(quán)函數(shù)和白化權(quán)聚類系數(shù)以及聚類向量的確定是關(guān)鍵.白化權(quán)函數(shù)選用函數(shù)（x），其解析表達(dá)式如下.

山區(qū)橋梁綠色施工評價(jià)系統(tǒng)將待評價(jià)橋梁工程分為3個(gè)級別，分別為I級、II級、III級，每個(gè)級別對應(yīng)的橋梁綠色施工評價(jià)解釋見表7.

對于山區(qū)橋梁綠色施工中各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的灰數(shù)確定分別參考綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［12］、綠色生態(tài)住宅評估手冊［13］及咨詢評估專家，采用Delphi法［14］得到了其具體數(shù)值見表8.

表7 山區(qū)橋梁綠色施工評價(jià)等級解釋

4 工程實(shí)例

4.1 工程概況

Y大橋是鄂西高速—恩來恩黔高速控制性工程，本橋主橋上部結(jié)構(gòu)為65m＋120m＋65m三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，按公路－1級設(shè)計(jì)，大橋已經(jīng)于2014年年初建成.大橋建設(shè)按照國家出臺的《綠色施工導(dǎo)則》嚴(yán)格施工，在設(shè)計(jì)、管理、監(jiān)管和技術(shù)保障等方面貫徹綠色環(huán)保、節(jié)能節(jié)材、工藝創(chuàng)新的理念.

4.2 評價(jià)系統(tǒng)計(jì)算分析

大橋建成后，邀請包括橋梁專業(yè)教授團(tuán)隊(duì)、鄂西高速建設(shè)指揮部專家在內(nèi)的7位業(yè)內(nèi)資深人士嚴(yán)格按照灰類評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，根據(jù)各位專家的評分結(jié)果整理得到Y(jié)大橋橋梁綠色施工指標(biāo)值見表9.

表9 Y大橋橋梁綠色施工指標(biāo)值

根據(jù)白化權(quán)聚類系數(shù)的計(jì)算方法計(jì)算得到各評價(jià)指標(biāo)的白化權(quán)系數(shù)見表10.

計(jì)算出各指標(biāo)的白化函數(shù)聚類系數(shù)后可以根據(jù)上文描述進(jìn)一步計(jì)算得到勘察設(shè)計(jì)因素、施工主觀因素、施工客觀因素、環(huán)境因素以及橋梁綠色施工的總評價(jià)結(jié)果，具體的計(jì)算結(jié)果見表11.

表8 山區(qū)橋梁綠色施工評價(jià)指標(biāo)灰數(shù)表

表10 白化權(quán)系數(shù)值

表11 橋梁綠色施工評價(jià)指標(biāo)體系綜合聚類系數(shù)及評價(jià)結(jié)果

通過Y大橋的橋梁綠色施工評價(jià)可以看出現(xiàn)階段國內(nèi)對于橋梁綠色施工的措施和監(jiān)管還不夠完善，相關(guān)施工企業(yè)和管理部門應(yīng)該給予重視.

5 結(jié)束語

我國現(xiàn)階段仍然處于交通基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展階段，山區(qū)橋梁的施工水平在不斷進(jìn)步和完善，因此，建立一種合理有效的山區(qū)橋梁綠色施工評價(jià)體系對于橋梁施工以至于后期運(yùn)營的可持續(xù)發(fā)展非常必要.勘察設(shè)計(jì)方面要充分考慮山區(qū)橋梁在施工中所要求的高質(zhì)量綠色施工，努力做到從源頭把握橋梁施工的整體水平優(yōu)良；對于施工企業(yè)來說，加強(qiáng)施工隊(duì)伍的整體水平尤為重要，需要建立相應(yīng)的制度專門對于山區(qū)橋梁綠色施工這一環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和監(jiān)督，加強(qiáng)綠色施工的宣傳與教育，努力做到人人接受這一新理念；材料的使用、環(huán)境的干擾和設(shè)備的投入不僅是山區(qū)橋梁施工安全可靠的保障，而且也決定著山區(qū)橋梁綠色施工整體水平，因此，合理的選材、足量的使用、設(shè)備的高效使用也非常重要；對于生態(tài)人文環(huán)境的保護(hù)是現(xiàn)代文明的重要體現(xiàn)，山區(qū)橋梁施工中要盡量減少對于環(huán)境的破壞，并且努力做到自身施工環(huán)境的整體提高.

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