郭晓峰，胡 珉，张 巍

(浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司，浙江 杭州 310000)

水利工程综合评价能为工程建设提供经验与方法论[1- 4]。在泵站施工过程中，温度控制[5- 6]和进度控制[7]往往是泵站施工的关键环节。把握施工进度和温度控制的协调统一是建设者追求的目标[8]。追求单方面的高效控制往往容易忽略对另一方面可能产生的不利影响。施工进度与温度控制相互制约，又相互统一。如何正确分析施工进度与温度控制之间的关系，最大限度提高工程整体施工效率，是工程建设过程中关键问题。因此，在施工期结合实际施工数据，建立数学模型，综合采用数学评价方法，根据施工工程实际，得到浇筑效果评价，并反馈温控措施建议，有利于及时发现施工不足，并为后续浇筑提供参考依据。

1 浇筑仓综合评价模型

多指标、多因素的综合评价问题，即要通过建立合理的综合评价模型和将多个评价指标综合成一个整体综合评价指标，并以此为依据从而得到对评价目标的综合评价结果。

泵站底板浇筑仓施工总应协调施工进度与温控质量，以期达到二者的最优状态。单纯追求施工进度最优或者质量最佳都可能对另一关键环节产生制约影响。结合现场施工实际，以浇筑仓施工进度与温度控制施工效果为评价目标，建立泵站底板混凝土浇筑仓综合评价模型，如图1所示。

图1 浇筑仓施工进度与温度控制综合评价模型

综合评价模型通常包括目标层、准则层、指标层。在以泵站底板浇筑效果综合评价为目标的浇筑仓综合评价模型中，准则层主要包括施工进度和温度控制两个层面。依据施工进度和温度控制的关键要点，其各自指标层分别为如下几点。

(1)施工进度指标

①浇筑强度Q1：为满足底板浇筑施工进度要求，施工强度越大，则说明底板单仓完成效率越高。

②施工准备期Q2：衡量底板浇筑仓从垫层浇筑后到开仓浇筑的备仓准备时间，包括钢筋制安及模板架立。浇筑仓浇筑前准备时间越短，浇筑越快达成。

(2)温度控制指标

①浇筑温度T1：混凝土浇筑温度控制是大体积混凝土温控的关键环节。

②最高温度T2：最高温度是温控核心环节，设计要求不超过42℃。

③最大温度龄期T3：主要反映商品混凝土达到最高温度的时间。

④最大内外温差T4：内外温差越小，温度控制越可控。

⑤一期降温阶段日平均速率T5：设计要求不大于2℃/d。

达到最高温度的龄期T3、最大内外温差T4和日平均降温速率T5是温控过程优良程度的体现。

建立泵站底板浇筑效果综合评价数学模型

Z=f(Ci)

式中，C—各指标的指标值向量，C=(Q1，Q2，T1，T2，T3，T4，T5)T。

2 综合评价方法

2.1 TOPSIS法

(1)建立原始数据矩阵Xij

设共有n个目标，m个指标，则第i个目标的第j个指标为Xij，根据目标层各评价指标建立原始数据矩阵Xij。

(1)

(2)同趋势化处理

TOPSIS的同趋势化处理即要求所有指标变化方向相同。通常采用倒数法将低优指标转换为高优指标。

(3)归一化处理

将同趋势化处理后的数据矩阵根据归一化公式转换为归一化矩阵Zij。

(2)

(3)

(4)正向理想解B+与负向理想解B-

(5)计算与正向理想解、负向理想解距离及接近程度值

(4)

(5)

(6)

2.2 秩和比法

秩和比法(Rank Sum Ration)是指在一个n行m列的矩阵中，通过秩的转换，得到全新无量纲统计量RSR，从而采用参数统计方法的概念和方法探索RSR的分布；利用RSR值根据分档分级标准对评价指标的优劣性能进行直接排序与分档分级，从而对评价目标作出综合评价。

在秩和比方法中，利用n个评价对象的m个指标建立m列n行原始数据统计表，按各评价指标进行编秩，并计算秩和比RSR。在高优评价指标中，评价越高则秩次越高；在低优评价指标中，评价越低则秩次越高。当指标值相同时，应考虑使用秩次平均化。秩和比计算如公式1—7所示。

(7)

根据RSR值对各评价对象进行分档分级排序。依据各分档情况下的概率单位Probit值，按照回归方程推算所对应的RSR估计值对评价对象进行分档分级排序。常用的分档情况下百分数与概率单位Probit对照表见表1。

表1 常用分档情况下百分数与概率单位对照表

2.3 TOPSIS法与秩和比法模糊联合

在综合评价方法中，TOPSIS法结果直观可靠，能比较充分地利用原有数据信息，与实际情况较为吻合，但只能对每个评价对象的优劣进行排序，不能分档管理且灵敏度不高，易受异常值干扰，运用时需对结果进行判断分析。秩和比法是一种非参数统计的评价方法，能反映被评价对象相对优劣程度以及对其进行分档排序，综合能力强，可作为一个专门的综合指标进行统计分析，可进行分档排序，消除异常值的干扰，显示出数据间的微小差异。但在对指标值进行秩代换的过程中可能信息利用不完全。因此，在TOPSIS法和RSR法评价结果基础上，将二者模糊联合，设置不同权重做综合计算排序，既体现各自优越性，又充分利用模糊集的优势，使得综合评价结果更科学合理。根据“择多原则”，从排序分组中择多者选定特征集，即为综合评价结果。

3 工程实例

某排水泵站为Ⅰ等工程，建筑物等级为Ⅰ级，采用商品混凝土跳仓法浇筑，将底板共划分为9块，总计浇混凝土超过7000m3。

根据浇筑效果综合评价指标及各浇筑仓实测数据，确定各项施工进度与温度控制指标值见表2。

3.1 TOPSIS法综合评价

0.3948，0.3806，0.4083)

0.2662，0.3001，0.2800)

表2 泵站底板浇筑仓指标值

表3 TOPSIS法评价结果

3.2 RSR法综合评价

采用RSR法编秩，计算结果见表4。

3.3 TOPSIS法与RSR法模糊联合

在TOPSIS法和RSR法计算基础上，将二者模糊联合，运用FUZZY SET理论选取C∶RSR分别为0.1∶0.9；0.5∶0.5；0.9∶0.1，分别计算出各值并排序。根据“择多原则”从其分组中选择多者选定特征集，即为综合评价结果，见表5。

由最终综合评价结果可知：

(1)由TOPSIS法评价结果，5#、3#、1#排名前三位，4#、6#、9#排名后三位；

(2)由秩和比法评价结果，5#、3#、9#排名前三位，8#、4#、6#排名后三位；

(3)由综合模糊评价结果，设置3种不同权重进行计算排序，其结果中排名前三位的均为5#、3#及1#，排名最后三位的均为4#、6#、8#。

(4)从整体浇筑结果来看，随着底板浇筑的逐仓推进，后续浇筑仓的整体效果明显优于前序浇筑仓(8#受疫情影响进度偏差较大)，说明工程整体施工进度及温度控制情况良好。9#、7#仓排名次于2#仓，说明仍有部分仓整体效果低于前序仓，即仍存在改善空间，以供工程建设发挥更大潜能，建设者应重点关注关键指标控制。

表4 编秩结果计算表

表5 TOPSIS法与RSR法模糊联合评价结果

4 结语

TOPSIS法结果能够充分利用初始数据进行可靠分析，其排序结果可定量描述对于不同评价对象的整体优劣程度，但当其受到异常值的干扰时，整体评价结果灵敏度易受影响；秩和比法则可以消除这种异常值的干扰，但是会损失部分初始数据。因此，只有二者的有效结合有利于对评价对象做出合理评价结果。

浇筑仓施工进度与温度综合评价能及时总结施工整体情况，并为后续施工提供借鉴参考。浇筑仓综合评价为施工管理者提供直观定量地分析温度控制与施工进度控制综合量化关系的方法与依据，为保障浇筑仓施工提供有力保障。