天津西站改造项目——复兴路立交桥的照明设计<br/>

天津西站改造项目——复兴路立交桥的照明设计

2015-11-18李文华

灯与照明 2015年3期

李文华

(天津市市政工程设计研究院给排水分院，天津 300051)

0 引言

天津西站改造工程——复兴路高架立交桥是一座集合区域交通及进出天津西站交通的重要联结桥梁。复兴路高架立交桥南起于南运河北路路口，以高架桥形式上跨西青道进站道路，之后连续上跨京沪高速铁路始发线、高速铁路通过线、津保铁路、湘潭南道、湘潭道、子牙河南路、子牙河、子牙河北路，北至洪湖南路，全长2.09 公里，是天津的交通主干道之一，承载着天津市重要的交通运输。

我院所承揽的复兴路高架立交桥照明工程为整个桥梁工程范围内的高架立交桥功能照明设计。

1 高架立交桥照明设计

1.1 复兴路高架立交桥的独特性

复兴路高架立交桥部分桥区是高架上跨于天津西站铁路编组站正上方，依据铁路管理部门的要求，该桥梁段部分不允许安装路灯灯杆。这一特殊性，对桥梁功能照明设计提出了更高的要求。首先要解决通常立交桥照明所需要解决的夜间交通安全行车照明，引导行车方向，保障桥面车辆的正常行使。同时，还要满足铁路部分的相关要求，功能照明的方式不能影响立交桥桥区下方铁路编组站的安全通行。

1.2 照明设计原则

(1)道路照明设计满足CJJ45—2006《城市道路照明设计标准》的各项要求。

(2)高架立交桥跨铁路编组站上方的功能照明选用节能型LED 护栏路灯作为功能照明灯具。

(3)各类灯具的选型与立交桥周边环境及景观协调一致。

1.3 功能照明设计

复兴路高架立交桥的功能照明主要分为高架立交桥梁的主线照明、立交主线上跨铁路编组站处照明、桥两侧外展部分和桥梁辅路部分的照明设计。

(1)该高架立交桥主线部分为两幅桥，每幅桥的宽度为11.75 m，两幅桥双幅对称布置。根据高架立交桥的特点，设计采用对称式布灯方式，灯杆安装在两幅桥地袱挡墙外侧，沿两幅桥的外侧对称布灯，杆高12 m，灯杆间距约40 m，单侧挑臂，每支灯杆配一套400 W 高压钠灯光源灯具。

考虑到高架立交桥在以后实际运行中的维护与灯具更换要求，光源选择知名品牌高光通钠灯，其光效高，透雾性能好，寿命可达52 000 h。灯具选用半截光型，通过计算，每幅桥的平均照度为:

功率密度值为:

满足节能标准的要求。

(2)高架立交桥在西北向上跨铁路编组站部分由于建在铁路编组站上方，按照铁路管理部门要求不能安装普通路灯灯杆，经过各种照明方案论证，最后决定在此部分选用大功率LED 功能照明护栏路灯，其安装形式为水泥防撞墙护栏安装方式。

第一，这种大功率LED 功能照明护栏路灯的配光曲线满足道路照明配光曲线。LED 护栏路灯装有独特的高技术二次折射专业透镜，提高光输出同时可定向发光，从而有效控制了灯具的眩光，使眩光限制阈值增量Ti＜10，确保行车中人眼的舒适性和安全性，也满足了道路功能照明的要求。

第二，这种LED 功能照明护栏路灯采用LED 光源，功率可以达到12～28 W，根据复兴路高架立交桥的桥面宽度，灯具选用Cree2×9 颗1 W 的超高亮度LED 光源，光通不低于100 lm/W;通过计算，每幅桥的平均照度为:

功率密度值为:

满足节能标准的要求的同时，比高压钠灯光源节省了22%的能耗。

第三，这种LED 功能照明护栏路灯，使用镀锌钢管作为护栏材料，具备防水、防尘、防撞功能。LED 灯具的灯体采用高压压铸铝成型、硅胶密封材料，防护等级IP66。灯具表面进行静电喷塑处理，满足户外安装灯具防腐防酸抗碱的性能要求。

大功率LED 功能照明护栏路灯的安装方式为:采用两侧地袱防撞墙护拦安装方式(图1)和中间隔离防撞墙护拦安装方式(图2)，每盏灯具安装长度为1.2 m，灯具的安装间距为2 m。灯具设计具有防眩装置，使多余的光线也照射于路面，在保证桥梁路面照度和行车通畅的同时，为安全行车提供了有效的导引作用。另外，这种LED 护栏路灯的安装方式既满足了桥梁的功能照明需要，也兼顾了景观照明的效果，是桥梁功能照明、景观亮化及安全防护三种功能最协调统一的结合方式。

图1 两侧地袱防撞墙上LED 护栏灯安装示意图

图2 中间隔离防撞墙LED 护栏灯安装示意图

(3)桥梁的A、B、C 匝道均为9 m 宽，匝道外侧单侧布灯，杆高10 m，间距约30 m，单侧挑臂，每支灯杆配一套250 W 高压钠灯光源灯具。平均照度28.5 lx，照明功率密度约为1.06 W/m2。满足道路照明要求。

2 桥梁功能照明的配电及照明控制

2.1 照明配电系统

(1)复兴路高架立交桥的桥梁、匝道及辅路的照明路灯均是沿着桥梁(或辅路)两侧对称布置，根据该照明负荷的特点，本工程照明配电选用单相箱变作为照明专用相变。

(2)依据照明负荷分布情况，在高架立交桥工程范围内，设有容量50 kVA 的10 kV/0.23 kV 单相照明专用箱变3 座，分别负责相应区域的高架立交桥照明及桥梁辅路的照明配电。

(3)照明箱变供电电源引自就近的10 kV 配电线路，箱式变电站包括高压进线及配电保护装置、单相变压器、低压配电装置、电能计量装置、照明控制装置等。每座照明箱式变电站最远供电半径约为350 m。

2.2 照明控制

(1)路灯开启控制。照明采用光控和时控相结合的控制方式，即在每个箱变内装设照明控制器及照度控制器来控制灯具的开闭。照明控制器微电脑的主控核心单元存有一年365 天日升日落的时间参数，根据季节的不同每天自动调节开关灯时间。照度控制器光控开灯条件为天然照度水平15 lx;关灯条件为天然照度水平30 lx，控制器具有现场调节功能，维护人员可根据需要调节开关灯照度水平。

(2)路灯节能控制。我们设计的照明配电系统选用了单相照明箱变，如图3 所示的单相V/VO 变压器供电，这样很适合路灯安装接线。

图3 单相V/VO 变压器路灯供电接线图

正因为选用了单相变压器作为照明专用箱变，对于路灯照明供电的节电系统就无需增加自耦变压器、补偿变压器或电抗器等设施，在正常照明时间段(即启动后至午夜12 点期间)变压器作V/V0 接线;在下半夜(即午夜12 点至闭灯期间)则通过电子控制器自动断开变压器二次侧的中性线，变成V/V 接线，使灯具的电压从相电压自动变换到线电压的一半。由于下半夜变压器二次侧的线电压为400 V，这样就实现了灯具供电电压从220 V 降为200 V，从而达到照明节能的目的。

(3)照明箱变内的智能控制器还具有预留通讯接口功能，以便将来实现上级运行管理部门对路灯照明的统一管理和整个城市照明系统的联网控制功能。