街區道路照明及交通工程設計

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摘要:通過實際案例介紹，簡要敘述了市政工程照明與交通合建的優點以及光源功率、燈桿間距、監控桿挑臂、道路照明配電、節能措施、交通信號監控的設計原則，為以后同類工程提供參考借鑒。

關鍵詞:照度；光源；交通信號；交通監控

1工程概況

2015年太原市南內環東街快速化改造完成，基本實現了南內環街由濱河西路至并州路段機動車主線連續交通。隨之帶來的交通問題是由東向西連續快速交通流在新晉祠路路口出現交通擁堵現象。造成擁堵主要原因是目前南內環西街各個路口均為紅綠燈控制，與東段快速交通不匹配。為了實現南內環街東西向交通連續，南內環西街快速化改造工程的實施是必要的。南內環西街改造完成后，不僅使太原市東西向增添一條快速通道，而且其將與濱河西路、北中環、西中環、南中環一并形成城市河西地區快速的交通運行系統。南內環街作為城市主干路，規劃東起東峰路，西與西北環高速南寒出口連接，為貫穿東西向的重要交通要道，其中東峰路到太行路正在實施建設，太行路到建設路已建成通車，建設路到濱河東路2015年改造完成，濱河西路到新晉祠路段2008年與南內環橋改造工程一并改造完成，和平南路到西外環高速出口段已基本建設完成。本次設計南內環西街(濱河西路—和平南路)改造工程改造范圍全長約為2．5km，寬50m。兩幅路人非共板式:機動車雙向八車道，中間2m寬綠化分隔帶，兩側各14．5m寬機動車道，3m寬機非綠化分隔帶，3．5m寬非機動車道，3m寬人行道，斷面圖詳見圖1。本工程范圍內主要交叉節點有和平南路、千峰南路、新晉祠路、大王路、西苑南路。和平南路、千峰南路、新晉祠路、西苑南路四個節點擬采用立交形式，斷面圖詳見圖2。千峰路和平南路與南內環西街交叉:和平南路與千峰路距離約730m，如果在兩個路口分別設計一座跨線橋，兩立交間地面段長度只有約90m，不滿足規范要求相鄰兩出入口端部之間最小距離，所以考慮南內環西街連續上跨千峰南路及和平南路，其中和平南路東側設置一對上下主橋匝道，斷面圖詳見圖3。

2道路照明標準

根據CJJ45—2015城市道路照明設計標準，南內環西街為主干路，道路照明平均照度30lx，功率密度值要求為1W/m2。

3燈桿燈具布置

為保證路面具有足夠的亮度，南內環西街(濱河西路—和平南路)地面道路燈具采用高壓鈉燈，雙側對稱排列燈頭功率:(400+250)W。道路燈燈桿熱鍍鋅處理后噴白塑高度13．3m，臂長1．5m的雙臂燈為照明燈具，基礎下沉0．3m。燈桿間距約33m。道路平均照度為30．5lx，道路的照明功率密度值0．92W/m2。跨線橋段，高架橋路燈安裝于機動車道兩側擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為11．5m，機動車道燈頭功率:400W，燈桿間距約40m。道路平均照度為31．5lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2;地面路燈安裝于非機動車道和輔路分隔綠化帶內，道路燈為雙臂路燈，燈桿高度為9．3m，機動車道燈頭功率:250W，非機動車道燈頭功率:150W，燈桿間距約27m。道路平均照度為30．1lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2。另外高架橋下每隔10m安裝一個60W隧道燈補充照明。上下匝道段高架橋主橋路燈安裝于機動車道兩側擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為11．5m，機動車道燈頭功率:400W，燈桿間距約40m。道路平均照度為31．5lx，道路的照明功率密度值1W/m2。輔橋路燈安裝于機動車道兩側擋墻上，道路燈為單臂路燈，燈桿高度為9．5m，機動車道燈頭功率:250W，燈桿間距約31m。地面路燈安裝于非機動車道和輔路分隔綠化帶內，道路燈為雙臂路燈，燈桿高度為9．3m，機動車道燈頭功率:150W，非機動車道燈頭功率:100W，燈桿間距約24m。主橋和輔橋橋下每隔10m各安裝一個60W隧道燈補充橋下中間輔道照明。所有燈具防護等級不低于IP65。高壓鈉燈燈具效率不低于75%，投光燈燈具效率不低于65%。配套電器(鎮流器、觸發器、電容器)與燈具采用一體放置。照明主電纜至燈桿保護斷路器采用分支電纜，電纜截面為VLV-3×2．5mm2。為了保證電氣運行的安全性，電纜分支接線處應采用熱縮型套管包封，接線完成后用防水接線盒灌注硅膠密封。從燈桿保護斷路器至燈具采用VV-2×2．5mm2電纜連接。保護斷路器采用C65(1P)系列，400W/250W/150W/100W高壓鈉燈對應的保護斷路器額定電流分別為6A/4A/2A/1A。

4配電線路的設計和敷設

路燈供電電纜選用ZC-1kV4×25合金導體電力電纜，敷設方式為電纜穿熱鍍鋅鋼管SC80暗敷于地面下0．8m。電纜橫穿車行道時穿熱鍍鋅鋼管SC100，每一支路應敷設兩根管，一備一用，埋深1m。公交站臺供電電纜選用ZC-1kV4×35電力電纜，穿熱鍍鋅鋼管SC80，與照明線路同溝敷設。主線上跨立交及高架形式段在橋外側防撞護欄內預埋2×S80管，供電電纜選用ZC-1kV4×25合金導體電力電纜，每燈設接線盒一個。

5配電控制方式

由太原市道路照明管理處統一控制，根據程序自動控制路燈的開閉。就地控制采用微電腦智能時控器自動控制方式，根據時間具體分段控制路燈開關，采用半夜燈控制方式，一條支路供機動車道路燈回路，一條供非機動車道路燈回路，后半夜關閉非機動車道路燈回路。此外燈具需帶單燈補償器，補償后功率因數不小于0．9，降低線路電流。從上述方面降低電力系統損耗，提高照明功效，減少能耗。

6路口信號監控設置

交警工程(土建)與道路照明工程融為一體，縱向監控管道與道路照明管道一同敷設。工程主干線采用4根SC80鍍鋅鋼管，與照明管道同溝敷設。本工程在交叉路口形成完整口字型，交通監控崗區處縱向過路采用6根SC100鍍鋅鋼管敷設，與路燈縱向過路管共同敷設，所有管線埋深均為1．2m。交通信號監控管線必須與崗區及道路兩側的手井聯通，以方便交警監控系統的供電、數據采集與信息反饋。系統電源選自路燈箱變，由路燈箱變最后一備用支路供其負荷。除新增監控手井外，監控前端(土建)工程與道路照明工程合用路燈照明檢查井。為保證行車安全，在平交路口采用燈控，需同時設置機動車信號燈和行人過街信號燈。懸臂式信號燈下緣距地面不得低于5．5m。車行信號光源采用超高亮度LED燈，主要顏色紅、綠、黃箭頭指示。設置機動車燈伸臂最長不得超過最左側出口車道中心。根據出口方向道路寬度，設置伸臂9m，11m，13m，15m信號燈桿;小于7m應設置高5．5m單立柱信號桿。人行信號燈設置于人行橫道與便道相交位置;光源采用超高亮度LED燈，主要顏色紅、綠和人行站立和行走圖案(采用動態形式)，防護等級IP65以上。路中隔離帶需設置兩組路中信號燈(隔離帶寬2m以內共桿、寬2m以上分桿)。設置左轉待轉區的路口應在左轉車進入待轉區后行駛方向的正前方設置高5．5m單立柱左轉待轉輔燈燈桿，可與行人燈控桿共桿。燈控路口四個方向應設置電子警察，電子警察桿設置在停止線后18m～25m位置。電子警察桿采用單立柱單伸臂5m，7m，9m，11m，13m，15m監控桿。與燈控路口相距250m以上，雙向六車道及以上，行人過街需求較大路段(高峰小時流量達到500人/h)設置觸摸式行人信號燈。觸摸式行人信號燈桿應設置在人行便道或綠化帶內已硬化的行人駐足區內。雙向六車道以上道路誘導屏設置在重要燈控路口的出口方向100m左右位置，誘導屏尺寸為3m×4m。

7接地保護設計

本道路照明工程為TT接地保護系統，燈柱、燈具及電纜保護管均需接地，每根(路燈、投光燈)燈柱需打保護接地極，接地體為－40×4熱鍍鋅扁鋼和SC50熱鍍鋅鋼管，要求接地電阻rd≤4Ω，達不到接地阻值要求的應增加人工接地極。在此基礎上從照明配電箱引出的每根五芯電纜從該電纜接的第一套燈具至該電纜接的最后一套燈具均需把獨立接地極與電纜中PE線可靠相聯，但照明配電箱接地體與上述PE線不聯接，即從照明配電箱引出的每根五芯電纜從照明配電箱至第一套燈具間只用四芯，另一芯(黃綠色芯)備用，備用芯兩端做好可靠絕緣。接地保護在線路末端增加接地網裝置。

8結語

總結如下:1)根據道路照明設計標準，合理選擇照明光源功率、燈桿高度以及路燈間距;2)在保證道路照明滿足平均照度、亮度均勻度和眩光限制三項指標，優化配電系統、節能產品的選擇和照明控制方式等相關設計，達到道路節能的目的;3)交通工程除必要的硬件設備以外，控制系統也是現代城市交通管理的重要環節，其控制技術的多樣性以及后期的優化服務水平將決定著整個智能交通系統建設的效果。

參考文獻:

［1］CJJ45—2015，城市道路照明設計標準［S］．

［2］CJJ89—2012，城市道路照明工程施工及驗收規程［S］．

［3］北京照明學會照明設計專業委員會．照明設計手冊［M］．北京:中國電力出版社，2016．

［4］中國市政工程協會城市道路照明專業委員會，城市道路照明技術情報總站．城市照明工程施工手冊［M］．北京:中國電力出版社，2007．

［5］GB50052—2009，供配電系統設計規范［S］．

［6］GB50054—2011，低壓配電設計規范［S］．

作者：蘭格平 單位：太原市市政工程設計研究院