李文华，杨 坤

（天津市市政工程设计研究院给排水分院，天津市 300051）

1 概述

西北半环是天津快速路系统的重要组成部分，是天津的交通主干道，承载着天津重要的交通运输。南仓道铁东路立交桥是西北半环跨铁东路编组站上的一个重要交通联接点。

南仓道铁东路立交桥梁是大型互通式立交，西北半环南仓道方向长度约3850 m；铁东路方向长度约为1300 m。西北半环南仓道铁东路立交照明工程为整个桥梁工程范围内的立交桥照明及其供配电系统设计。本文将对南仓道铁东路立交桥的照明设计作一个系统的介绍。

2 立交桥的照明设计

2.1 立交桥的照明设计指导思想

2.1.1 照明设计内容

（1）功能照明：主要是解决夜间行车道路、立交桥的照明，开拓视野，引导行车方向，为车辆驾驶人员在夜间行车提供安全、迅速与舒适的视觉条件，从而保障车辆和行人的安全，提高通行效率。

（2）景观照明：根据桥梁特点，通过恰当的照明技术的运用，体现出立交桥的雄伟气势，从美学的观点出发表现大桥美丽神韵。当夜幕降临后，通过灯光的照射突显整座立交桥的外形轮廓，展示立交桥梁的恢宏气势和美丽风采。

2.1.2 设计原则

（1）道路照明设计满足《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）的各项要求；（2）景观照明彰显立交桥梁的建筑特点与美感；（3）各类灯具的选型与立交桥周边环境及景观协调一致。

2.2 功能照明设计

南仓道铁东路立交桥的功能照明主要分为立交区的高杆灯照明、桥两侧外展部分的道路照明以及跨铁路段主塔的照明电气设计。

功能照明设计根据《城市道路照明设计标准》要求，立交桥的照明平均亮度（照度）达到城市快速路的标准。

（1）西北半环南仓道铁东路立交为三层全互通式立交。桥梁的最高点距地面约为18 m。立交桥中心区道路集中，桥梁上下重叠，纵横交错，四周环绕，如果采用在桥上布置普通道路照明设施的手法，将会造成灯杆林立，使人眼花缭乱，上跨桥梁与下穿道路之间灯光互相交叉干扰，容易产生眩光，而且大大增加工程量；其次桥上灯杆位置、灯杆高度应结合桥梁结构及桥墩位置确定，将很难保证照度均匀度；因此本设计采用高杆灯照明。在立交桥中心区设置了5支40 m的高杆灯、5支35 m和7支30 m的高杆灯，负责立交桥中心区主要道路和桥梁照明。每支灯高杆灯灯杆上均配12套灯具，每套灯具的功率1000 W，光源为高压钠灯。高杆灯为可升降式。

这种方法可以减少灯杆林立现象，充分利用高杆灯灯杆高照射半径大的特点，提高照度均匀度，减少工程量，限制眩光。

（2）该桥在西北半环方向上跨铁路部分为两幅桥，每幅桥的宽度为18.75 m，两幅桥间距3 m。功能照明设计采用对称布灯方式，灯杆安装在两幅桥地袱外侧上，高度为15 m，间距约为45 m，每支灯杆配套灯具400W。

通过计算，每幅桥的平均照度为：

Eav＝（48000×0.42×0.7）/（9.375×45）=31.86 lx，功率密度值为：

LPD=400×1.15/9.375/45=1.09W/m2，满足节能标准的要求。

（3）立交桥与地面路交叉部分采用桥下装设隧道灯的方式，用于局部照明，隧道灯选用2×36 W灯具。

2.3 桥梁索塔的电气设计

2.3.1 桥梁斜塔内维修用照明设计

南仓道铁东路立交桥的主塔高为110m，塔台在26.7m处,塔内空腔有800 cm的维护空间,见图1。

因塔内空间高而回转空间小，所以塔内照明设计采用36 V安全电压，塔内照明线路的电缆敷设采用穿保护钢管，沿塔内维护爬梯一侧墙壁明敷。供电系统见图2。

2.3.2 桥梁主塔上的航空障碍灯的设计

该桥梁在跨铁路段有两座110 m高的主塔，呈镜像对称分布，远观非常宏伟。遵循航空部门的相关规定，设计中在主塔上设置了航空障碍灯，其中：中光强A型航空障碍灯10套，在塔顶安装；中光强B型航空障碍灯12套，在塔侧安装,见图3。

（1）航空障碍灯的设置：在每座桥塔顶部安装一套航空障碍灯，在高程+45 m处、高程+68.7 m处、及高程+109.2 m处（即：距桥塔塔尖1.5 m处）的桥塔混凝土柱的四角外侧各安装一套航空障碍灯，共计18套航空障碍灯。

（2）桥塔的航空障碍灯的电源电压为220V，塔内航空障碍灯的电力控制电缆穿保护钢管明敷，因航空障碍灯的电源电压等级高于塔内照明电源等级，其电缆敷设应在远离塔内维护爬梯的另一侧墙壁上明敷，同时还应注意与照明电缆敷设的路由保持一定的距离。

（3）航空障碍灯、障碍灯联闪集中控制箱、光控探头，及其它用于航空障碍灯系统有关的安装附件、安装支架等均是同一航空障碍灯专业厂家的产品，这样有益于系统调试及运行维护。同时在塔内设置2套小型不间断电源现场柜（落地式），电源等级：220 V，容量为：1 kV·A，8 h。通过此柜向航空障碍灯系统供电。

（4）塔内电缆穿保护管敷设，电缆敷设完成后，所有的预留洞两端均需用油浸黄麻严密封堵。

桥梁主塔的航空障碍灯的设置图，及塔上航空障碍灯安装示意见图4、图5。

2.4 立交桥梁的景观照明设计

城市的夜景可以体现一座城市的风貌，而立交桥的夜景更能显示出城市发展的步伐。南仓道铁东路立交结构复杂，车道上下起伏，曲折蜿蜒，相互穿行，给人凝重厚实的感觉。

因此在景观照明设计上既要突出它的特点，并且还要和整个快速路系统形成统一的风格。景观照明上采用了多种照明设计手法，对桥体、桥墩、护栏进行精心的照明设计。

（1）在立交桥梁侧面采用勾画轮廓照明可以显示出整座立交桥的外形，将整个桥面弧线轮廓勾勒出来既是保证大桥景观照明的完整，又是整体展示立交桥梁的恢宏气势。为了衬托大桥主线的轮廓，沿着桥外两侧每隔2 m（栏杆立柱间隔2 m）距离装设一个点状光源，安装于护栏钢柱上它既能勾画出护栏的轮廓，又能给人生动活泼的感觉。

（2）在桥区范围内做一些雕塑小品，用灯光加以装饰；在桥头做一些标志灯。

夜间，行驶在立交桥上功能照明加之景观照明将会给人带来心情舒畅的感觉。护拦灯点亮，显示出了桥梁优美的外姿，也使津城的夜晚更加亮丽。

3 桥梁照明的配电设计

3.1 配电系统

（1）在本立交桥范围内，根据负荷区域划分，设10 kV/0.4 kV箱式变电站三座，内各设一台变压器，变压器容量为200 kV·A、200 kV·A和160 kV·A。分别负责相应区域的功能照明及景观照明用电。1#箱式变电站设在南仓道分离式跨线桥下中部，2#箱式变电站设在立交桥中心区南仓道以北的绿地内，3#箱式变电站设在立交桥中心区南仓道以南的绿地内。

（2）照明箱变采用10 kV三相环网供电，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装置、变压器、低压配电装置、电能计量装置等。箱式变电站最远供电距离约为700 m。箱变内所有低压出线回路均采用380 V/220 V三相供电方式。

景观照明与功能照明分回路控制，功能照明又分全、半夜回路等配电功能。

3.2 灯具的技术要求

（1）电器路灯配套电器采用同一品牌，并使用节能型电感镇流器和符合标准的优质电容补偿器，一体化设计，布局合理。

（2）所有使用于室外的照明灯具和电气设备，必须保证人身安全和设备运行安全的要求。采取可靠的接地保护、漏电保护等措施，使得系统的安全性得到保障。

（3）灯具的防护等级要求不低于IP66,做到防尘、防水、防腐和防撞击。在安装方式上，将灯具装在所有车辆不能自然接触的地方。桥梁上的灯杆安装护栏外的防撞基础上，所有电气设备均装于桥面下。

高杆灯安装于匝道上，除控制眩光外，也保护了电气设备免遭撞击。

4 照明控制

（1）功能照明控制采用低压集中控制，在箱式变电站内设智能照明控制器可以根据设备使用地的经度、纬度，准确地自动计算每天日升日落时间，控制线路的开闭时间，照明控制器预留通讯接口，可以实现上级对路灯及景观照明的管理和整个城市照明系统的联网控制。

（2）景观照明设专用景观照明控制箱，内设定时器，控制景观照明电源的开停。

5 照明的节能措施及方法

根据国家对城市照明加强管理，节约用电，倡导城市绿色照明、节能减排的精神。本设计采取了以下的节能措施：

（1）照明控制节能方法：该立交桥梁照明系统已纳入天津路灯管理处的中央监控系统，平时只开路灯，并且将双光源路灯设置成全夜灯和半夜灯，半夜后熄灭一半照明灯具。

景观灯设置独立的控制箱，景观灯的开灯时间，可以根据节假日、市里重大活动日等需要进行控制。

（2）照明配电采用的变压器为铜绕组、节能型，减少损耗，同时变压器的负载率控制在经济运行段上。

（3）对电路进行无功补偿，采用单灯补偿和集中补偿两种方式；即：照明系统设单灯无功补偿，每套灯具均装有无功补偿电容器，使路灯的功率因数达到0.85以上；箱式变电站处低压侧设自动无功补偿装置，降低系统的无功损耗

6 结语

城市立交桥是为解决城市道路路口处交通紧张而修建的，它的修建不仅解决了交通问题，而且增添了城市的景观。随着城市建设的快速发展，城市立交桥正在逐步成为城市景观中重要的组成部分。

照明好似是城市夜空美丽有神的“眼睛”，它不仅可以为车辆驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境，保障交通安全，提高交通运输效率，同时又是国家技术水平的综合反映，是城市美化的重要方面，是展示城市形象的重要载体，是现代化水平的重要标志。

如果说西北半环宛如一幅优美的飘带降落在快速路的西北部，那么南仓道铁东路立交桥就宛如一颗熠熠闪烁的璀灿明珠点缀在这优美彩带上，在天津城区道路已形成了又一道新的人文景观。

[1]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.

[2]俞丽华,朱桐城.电气照明[M].上海:同济大学出版社,1990.

[3]CJJ45-2006,城市道路照明设计标准[S].北京:中国建筑科学研究院,2006.