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西部交通建设科技项目合同号：200531822321公路建设质量评定指数研究研究报告简本交通部公路科学研究院交通部基本建设质量监督总站北京逸群工程咨询有限公司2007年10月-1-目前，我国公路建设质量的检验评定只是对单个工程项目进行的，对于某个具体的建设项目，可以依据交通部发布的《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-2004和《公路工程竣(交)工验收办法》来评定该工程项目的质量等级。但是要对多个公路工程建设项目质量的总体水平进行评价，却缺乏相应的评价方法或评估体系。本着从宏观角度评价我国公路建设质量的目的，项目旨在通过对公路建设过程中实体工程质量的检测抽查、建设环境保证与使用质量的调查分析与评价，研究提出全国以及区域性的公路建设质量评价指数，服务于政府部门的宏观管理和决策，提高政府透明化管理程度。公路建设质量评定指数研究课题主要研究内容及其成果简介如下。1公路建设宏观质量评价体系框架研究1.1公路建设宏观质量评价涵盖的阶段在公路工程建设的整个过程中，对公路工程建设质量影响最大的阶段还是工程实施阶段，涉及原材料、施工、交工验收和竣工验收等不同方面，在这个阶段，基于公路建设质量的微观评定数据系统、全面，为从宏观层次对公路建设质量进行评价奠定了数据基础；在公路工程建设实施过程中，公路工程建设管理程序逐一落实，为工程质量的实现提供了保证措施，因此，为了突出重点、简化步骤，公路建设宏观质量的评价涵盖的阶段确定为工程实施阶段与缺陷责任期阶段，同时考虑建设管理质量的好坏。1.2公路建设宏观质量评价体系结合公路建设宏观质量评价涵盖的阶段，确定了构成公路建设宏观质量评价体系的三个方面：—公路建设实体质量的宏观评价；—公路建设的管理质量评价；—公路工程实际使用质量宏观评价。在关于与公路建设宏观质量评价密切相关的三个因素的基础上，结合我国公路工程建设、管理和使用的现状，根据统计学原理，初步建立了公路建设宏观质量评价体系，并采用多级评价的方法，确定了公路工程建设宏观质量评价体系由三级指标构成，-2-即一级指标为公路工程实体质量、建设管理质量和实际使用质量三个，二级指标则为与一级指标的密切相关的20个影响因素，三级指标为每个二级指标密切相关的评价指标。1.3公路建设宏观质量指数的表示方式公路建设宏观质量指数是公路建设宏观质量评价的表现方式，经过归纳总结，提出了如图1所示的表示方式。该方法有利于横向比较各省级行政区的不同，也便于划分不同区域进行比较，层次分明；突出的意义在于全国公路建设宏观质量指数与各行政区域关联密切，便于进一步的深入比较和分析。1.4公路建设宏观质量评价基期的选择基期确定的原则是可以选择规划起始前的基础年份，或规划引用资料截止时间，一般要选择正常时期或典型时期作为基期，报告期距基期的长短应适当。根据基期确定的原则，项目组经过研究分析认为，在过去的近二十年中，我国公路建设快速发展，特别是从1998年以后，公路建设的规模逐渐加大，到“十五”期末，以高速公路建设为主要战场的公路建设取得了巨大成就；2006年，我国进入了第十一个五年计划期，随着宏观调控政策的实施，公路建设进入了一个新阶段，在此基础上，选择以2006年为基年进行公路建设宏观质量的评价符合基期确定的原则，具有明显的特点，所以本项目研究的基期确定为2006年。2公路建设宏观质量第三级评价指标的研究在研究确定了公路建设宏观质量评价体系框架后，反映14个二级指标的第三级全国公路建设宏观质量指数实体质量指数管理质量指数使用质量指数……N级公路高速公路一级公路二级公路河北省宏观质量指数内蒙区宏观质量指数广东省宏观质量指数N省宏观质量指数北京市宏观质量指数图1全国公路建设宏观质量指数计算框图-3-评价指标成为本项目研究的关键和重点，也是难点，因此围绕公路工程宏观质量第三级评价指标，开展了指标确定原则、指标的筛选、表现方式、数据采集的可行性以及数据采集方法等方面的研究，最终确定的评价指标是在这些研究成果的基础上综合确定的。2.1第三级评价指标确定的方法与研究1）公路建设宏观质量评价指标筛选在研究确定了公路工程宏观质量评价指标筛选的原则和总体思路后，按照“简化而不简单、关键且易获得、宏观性强、相关性强和稳定可比”的原则，经过反复的商讨和调研，初步筛选了涵盖公路工程实体质量、管理质量和使用质量三个方面的47个评价指标作为公路建设宏观质量评价指数的初步方案。在此基础上，项目组分别组织召开了多次专家咨询会，采用讨论、咨询、调查表等方式对这47个指标进行论证和研究，就其是否遵循既定的原则、是否非常必要、是否切实可行进行研究。2）公路建设宏观质量评价指标的确定就第三级评价指标的确定经数次讨论会，并发放专家调查表30份。根据反馈意见，指标最终还是要落实到能否从实际中获得需要的数据，因此，指标的筛选和确定最终还是要从数据的来源、数据的可靠性与可行性、数据的分类使用等几个方面考虑，并尽可能不增加数据采集的困难。初选的47项指标中，各项指标大致可以分为三类，即合格率类指标、变异性类指标和差异性类指标。其性质有所不同，主要区别是有的指标对宏观质量评价是正作用——即指标状况越好宏观质量越好，而有的指标是负作用——即指标越大宏观质量越差，因此需要在此进行区分，以便在进行宏观质量计算时能够合理使用这些评价指标。为此将对宏观质量起正作用的指标定义为正向指标，起负作用的指标定义为负向指标。2.3宏观质量评价指标的定义与计算方法公路建设宏观质量评价指标的确定为下一步进行宏观质量指数计算奠定了基础，但是如何准确运用这些评价指标则必须要给这些指标明确一个定义，为此，按照公路工程质量宏观评定的目的，结合《公路建设质量评定指数数据采集规定》的制定，为每个评价指标赋予了定义，并确定了相应的计算公式。-4-3公路建设宏观质量评价指标标准研究公路建设宏观质量评价指标的标准是宏观质量评价的基础和依据，由于全国各省级行政区公路建设投资规模不等、技术水平不同、对质量的管理与控制也不完全相同，因此，相同的指标在不同的区域其质量水平表现也不相同，如何兼顾各地情况，比较合理的运用宏观质量评价体系对全国的宏观质量进行表示就需要根据实际情况确定宏观质量评价指标的标准。按照确定的公路建设宏观质量评价体系框架，选择了安徽、江苏、陕西、重庆、广东和云南六个省级行政区采集数据。为了保证提供样本的准确性、可靠性和可比性，项目组要求每个省根据数据采集的规定和要求，分别提供确定的宏观质量评价体系中21个三级评价指标的原始数据，并且每个指标的数据量不少于100公里。根据实际采集到的相关省区的公路工程质量检测数据做了分析和研究，并确定了评价标准。3.1变异性评价指标标准研究在21个三级宏观质量评价指标中，共有路基弯沉变异系数、路基压实度变异系数、路面弯沉变异系数、基层强度变异系数、桥梁构件水泥混凝土强度变异系数和隧道衬砌水泥混凝土强度变异系数6个指标是以变异性来表示宏观质量的指标，对于宏观质量评价来说，变异性越大宏观质量越差，因此这些评价指标均为负向指标。在研究过程中，这六个指标均的数据量比较大，通过对原始数据的统计处理，得到如下统计结果和分析：从以上对六个变异类评价指标的统计结果来看，其分布规律基本都符合正态分布（见图3），与工程检测指标的分布规律一致，说明采集的数据具有一定的可信度。在此基础上如何确定这些变异类评价指标的标准就成为可能。项目组通过研究认为，随着我国公路工程建设技术的进步和经验的不断积累，公路建设宏观质量整体上应该逐渐提高，因此，对于每个宏观质量评价指标来说，其正态分布的均值会逐渐向着最理想的极值方向发展，即每个变异类宏观质量评价指标的变异系数都会趋向于0，虽然图2工程质量检测指标的分布先进水平平均水平落后水平1009080706050好-5-这是一个理想化的指标，在工程实践中不可实现，但这并不影响其成为一个宏观质量的评价标准，据此，决定采用目标法确定宏观质量评价标准。另一方面，由于地区差异以及施工水平的不同，对于不同省级行政区、不同等级公路来说，每个宏观质量评价指标存在差异是必然的。由六个变异性评价指标的分布累计曲线，根据这些统计结果，分别按照70%、75%、80%、85%和90%的累计率统计了各个指标的变异系数值，并与采用目标法确定的极限评价标准一起列入表1中。表1变异类评价指标标准汇总第三级评价指标路基弯沉变异系数路基压实度变异系数路面弯沉变异系数基层强度弯沉变异系数桥梁构件水泥砼强度变异系数隧道水泥砼强度变异系数目标法评价标准000000累计率70%43%1.8%36%6.8%9.8%7.1%75%46%1.9%40%7.3%10.1%7.5%80%50%2.0%45%7.7%10.6%8.0%85%54%2.1%52%8.0%10.9%8.5%90%60%2.3%62%8.7%12.2%9.5%根据以上分析和研究，项目组通过分别比较不同累计率的变异系数的量值水平，选择了以累计率80%为最低宏观质量评价标准。3.2合格率类评价指标标准研究通过对合格率类宏观质量评价指标的合格率的统计分析可以确定，合格率类的宏观质量评价指标的量值均分布在0~100%之间，在这11个合格率类指标中，对于沥青合格率、水泥合格率、钢材合格率、护栏板厚度合格率和中标合同价率来说，其值越大，宏观质量越好，反之越差。由于本次研究过程中采集到的这几个指标的数据量较小，而且其量值一般都在0~100%之间变化，因此项目组经过多次讨论研究认为，对于这五个评价指标来说，需要规定一个最低合格率标准，在目前数据量不是很充分的情况下，初步确定这些指标的最低合格率不得低于50%，因此这五个指标的宏观质量评价标准为50%～100%。对于工程变更率和工期变更率两个指标来说，其值越大，宏观质量越差。同样由于在研究过程中这两个指标的数据量有限，因此，项目组经过研究讨论认为，在进行宏观质量评价时需要规定一个最大限度，初步确定这两个指标的最大变更率不得超过50%，因此这两个指标的宏观质量评价标准为0~50%。-6-3.3差异类评价指标标准研究这类指标的初始状态均为交工验收时的测定值，最终状态均为竣工验收时的测定值，各个指标的衰减率实际上指的是路面结构的实际使用性能在缺点责任期内经过交通荷载作用和环境条件考验后的差异，一般认为，前后差异越大，其使用质量越差，前后差异越小，其质量越好，因此这四个指标也是负向指标。公路工程实际使用质量的前后差异除了和其内在质量有关外，还和在缺陷责任期内的交通量大小有关，和气候环境条件的变化有关，这两个因素在目前的宏观质量评价体系之所以没有考虑是因为这两个因素无法量化。因此，经过计算分析和讨论研究，初步确定在进行宏观质量评价时按其实际统计平均值进行计算。3.4公路建设宏观质量评价指标标准汇总根据以上研究结果，确定了21个三级评价指标的评价标准，汇总于表2中。表2公路建设宏观质量评价指标标准汇总一级指标二级指标三级指标正向指标负向指标评价标准（满意值～不允许值）公路工程宏观质量评价指数实体质量指数（I-1）路基工程（II-1）弯沉变异系数均值（III-1）√0~50%压实度变异系数均值（III-2）√0~2%路面工程（II-2）沥青路面弯沉变异系数均值（III-3）（水泥混凝土强度变异系数）√0~45%面层总厚度合格率（III-4）√100%~90%基层强度变异系数均值（III-5）√0~7.7%桥梁工程（II-3）水泥混凝土强度变异系数均值（III-6）√0~10.6%钢筋保护层厚度合格率（III-7）√100%~90%隧道工程（II-4）水泥混凝土强度变异系数均值（III-8）√0~8.0%衬砌或喷层厚度合格率（III-9）√100%~90%管理质量指数（I-2）物质保证（II-5）沥青合格率（III-10）√100%~50%钢材合格率（III-11）√100%~50%水泥合格率（III-12）√100%~50%钢护栏钢板厚度合格率（III-13）√100%~50%管理保证（II-6）工程变更率（III-14）√0~50%中标合同价率（III-15）√100%