上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 上海市 200125
摘要：随着城市的不断发展，在市政道路的两侧往往设置了众多不同类型的杆件设施，比如交通信号灯、电子警察、智能交通设备、标识标牌、路灯等，繁多的杆件在道路两侧布置，不仅影响城市市政道路的整体形象，而且不便管理，为了解决这一老大难问题，多杆合一的概念由此诞生。本文详细介绍了多杆合一在实际项目中的运用，希望通过本文的介绍能够让更多的人了解并熟悉多杆合一，推进多杆合一在市政工程中的发展，努力打造新型智慧城市建设的典范。
关键词：多杆合一；照明；路灯；运用
引言
本文对雄安新区S333省道容东至S042改线段工程项目的多杆合一逐步分析，根据实际过程中遇到的困难和问题，调整完善多杆合一的设计过程，推进多杆合一的发展。
道路照明灯杆作为道路上连续、均匀和密集布设的市政道路杆件，本文把道路照明灯杆作为各种杆件设施合并实施的主体。
一、总体原则
1.杆件整合原则
1）道路上设置的主要杆件包括：道路照明灯杆、交通信号灯的杆件杆、智能交通设备的杆件、交通标志标牌杆、各类服务设施标志牌等。
2）在综合考虑各类杆件布设要求的前提下，应合杆设施如下：城市道路照明、地名牌、智能交通监控、交通信号灯、各类标志牌等
3）多杆合一的核心在于尽量减少道路上的杆件，所以需在满足设备功能要求以及杆件结构受力安全的基础上，尽量合并杆件。
4）柱式公交站牌可独立设杆；道路交通可变信息标志、停车诱导等大型门架式或悬臂式结构可独立设置；无道路照明灯杆的中央分隔带上需设置行人信号灯或机动车信号灯的，可独立设杆；其它经论证不具备合杆条件的，可独立设杆，独立设置的龙门架或杆件应与道路环境景观协调一致。
5）本文多杆合一的创新点在于每根杆都预留有5G基站的安装位置，众所周知，5G作为国家重点发展的新时代技术，是堪称“第四次技术革命”的伟大发明，雄安新区作为国家重点发展的地区，更是要结合5G，发展新型城市。
由于5G的频谱要远高于4G，5G基站需每隔200米就要布置一个。结合多杆合一安装5G基站，不仅可以减少道路两侧杆件的设置，而且通过多杆合一的预留管线，方便5G基站的统一管理和供电。根据5G基站信号覆盖的需求，5G基站安装在综合杆的顶部。
2.综合杆布设原则
1）综合杆的布设一定要考虑城市市政点位的控制、遵守城市规划的总体布局、满足市政设施功能的需求、与城市景观协调一致。
2）综合杆的布设应按照先路口布设区域、再路段布设区域的顺序整体设计。
3）道路照明灯杆整合其他杆件设施移至交通信号灯和电子警察等城市市政设施为控制点进行合杆，同时调整上下游杆件间距，满足整体布局的要求。
4）综合杆、综合设备箱布设在土路肩设施带布置。
5）多杆合一按照搭载设施分为以下几类。
（1）A类杆：此类杆件搭载机动车信号灯。
（2）B类杆：此类杆件主要搭载视频监控。
（3）C类杆：此类杆件主要搭载分道指示牌。
（4）D类杆：此类杆件主要搭载大中型指路标志牌。
（5）E类杆：此类杆件主要搭载路段小型道路指示牌；
（6）F类杆：此类杆件道路照明灯杆，功能预留，可搭载小型设施设备。
（7）G类杆：此类杆件为信号灯杆件。
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二、综合杆布设方案
1.沿道路纵向，路口布设区域进口道布设以下综合杆：
1）停止线前，靠近人行横道线处应布设A类综合杆，可搭载照明和交通信号灯、路名牌、导向牌和监控等设施；
2）停止线往后25~30m处应布设B类综合杆，可搭载照明和监控等；
3）当道路标志标线设计有设置分道指示牌时，按标志标线明确的位置布置C类综合杆，可搭载照明和分道指示牌等；
4）当道路标志标线设计有设置大中型指路牌布设需求，按标志标线明确的位置布置D类综合杆，可搭载照明和大中型指路牌等。
综合杆布设根据实际路口情况，可按照上述布置方案的原则，在满足相关规范、标准的前提下，适当调整。
2.沿道路纵向，路口布设区域出口道应布设以下综合杆：
路缘线切点前，靠近人行横道线处布设A类综合杆，可搭载照明和交通信号灯、路名牌、导向牌和监控等。
3.沿道路纵向，应根据实际需求布设E类综合杆，可搭载小型指路牌、小型交通标志牌、公共服务设施指示标志牌、监控、环境监测和通信设备等设施。
4.综合杆布设于人行道设施带内时，宜中心对齐布设，并距离路缘石内边线0.4m。
5.根据相关部门意见B类综合杆需预留足够的安装点位以满足坐式、悬挂式监控设备以及配套补光灯的安装需求。
三、综合杆基础方案
综合杆基础按照地基承载情况以及杆件选择可按下面分类：
1.在常规土路肩基础上布置如下扩大型基础。
2.经过现场踏勘，S333公路部分路灯道路两侧无足够的空间埋设扩大型基础，经过验算，采用钢管桩基础。
四、合箱方案
1.机箱设计原则
1）道路上设置的主要机箱包括：道路照明控制、治安、交通、路政及通信设备等机箱。
2）应整合的机箱包括：治安监控、智能交通等设施的相关配套机箱。
3）应合箱设施中经论证不具备合箱条件的可独立设箱，应与综合杆及道路环境景观整体协调。
4）综合设备箱应与综合杆配套设置，综合箱的仓位数量应与综合杆安装设备的系统构成相匹配并有预留。
5）综合设备箱宜布设在公共设施带、路边绿化带内。
五、电气方案
在合杆中路灯的设置首先应满足道路照明的基本功能。
1.道路照明
本工程路灯光源均采用LED光源，本工程道路类型为一级公路，按《公路照明技术条件》，本工程照明设计标准取值见下表。
表4.61道路照明标准取值表
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2.光源
道路交通照明路灯的光源采用LED灯具。光源色温选定为3000K，光效不低于130lm/W。
3.灯具选择
1）LED模块光源，光输出比不应低于75%，宜大于85%。
2）标准段灯具配光类型选用适合道路照明配光曲线的灯具。
4.道路照明布置
在主线道路两侧的土路肩外沿布置单挑杆灯，灯具离地14m，灯杆纵向布置间距约为40m，光源采用360WLED灯。
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照明计算过程如下：
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DlAlux软件模拟如图1：
5.机箱设置
本工程在各路段上设置新的综合电源箱，同一路段综合电源箱之间距离＜1公里。
综合杆上交通、监控、通信等多类设施的配套设备均集成到综合设备箱内，综合设备箱设置原则如下：根据每个路口的大小及设备数量设置1~4套，非路口段在有灯具侧每3-4根灯杆设置1套综合设备箱，无灯具侧在有监控设备的综合杆处设置1套综合设备箱。综合设备箱至各类监控摄像机的线缆敷设距离＜50米。
6.供电系统
1）本工程道路照明供电考虑采用箱式变电站（以下简称箱变）供电方案，在工程范围内设置10/0.4kV-100kVA的箱变，箱变供电半径≤700m。负荷等级定为三级负荷，每座箱变需向电力部门申请一路10kV电源。
2）综合电源箱配电半径≤700m，综合电源箱不单独设置计量设备，电源引自上级计量配电柜。
3）综合配电机箱按照使用方电费支付主体不同，可分为财政支付方（如市、区公安、交警、路政等）和非财政支付方（如各大通讯运营商等），财政支付方电源引自路灯配电箱，各综合设备箱间采用链式连接，配电半径不超过500m，每套综合设备箱按照5kW预留。非财政支付方电源引自上级计量配电柜，电源接入方式由各个具体设备所属管理方协商后向供电部门申请，暂时按每套综合设备箱3路5kW单相进行电源预留。
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图1
7.管线
路灯、综合电源箱、综合设备箱电缆采用交联聚氯乙烯电缆穿管埋地敷设，根据各路段实际情况设置综合杆排管，主线排管设置4+6孔排管，其中4根为CPVCφ100，6根为七孔梅花管φ110；路口处设置12孔φ100排管环通路口，强弱电管线净间距应不小于0.25m。排管在非机动车道及人行道下埋深≥0.5m，电缆过马路时应穿钢管保护，埋深≥1.0m，并在两侧设置接2根Φ63mm以及6根Φ50mm的弯管（弯曲半径不小于0.5m）与配套接线井连通。综合杆排管应与沿线综合信息管、电力排管等其他排管综合考虑布置及施工。
8.照明控制
1）道路照明采用光控与时控相结合的自动控制为主、人工控制为辅的控制方式。
2）采用多级调光控制方式。调光过程中，LED道路照明灯具的色温不应发生变化，调光级数与相应LED道路照明灯具的功率宜呈线性正比；同时调光时，LED道路照明灯具的亮度应缓慢过渡。
3）路灯采用智能化单灯控制，灯具应具备调光接口，通过单灯控制模块，实现连续调光，故障检测，接地故障检测，漏电检测等一系列功能，并能通过RTU与远程控制端通信，实现智能化运营。
9.接地设计
接地系统采用TN-S系统。若熔断器或断路器不能满足间接接触防护要求，也可布设剩余电流保护器进行防护，同时PE线不得接入剩余电流保护器。
金属灯杆及构件、灯具外壳、配电及机箱等的外露可导电部分均应与保护导体相连接。路口布设区域综合杆及综合设备箱接地电阻值≤1Ω，其他区域综合杆及综合设备箱接地电阻值≤4Ω。信号机使用的接地体宜与路口设计区域内其他接地体有效连通。
设有信息设备的综合杆及各类机箱应布设电涌保护装置（SPD），未设有信息设备的综合杆应预留电涌保护装置安装空间。信号灯系统应独立布设电涌保护接地端子，不得与其他系统接地端子共用。设有信息设备的综合杆及各类机箱内应布设等电位联结排，电源线、信号线、金属件应进行等电位联结并有效接地。
10.节能措施
选用节能型光源。严格控制机动车道的LPD值，标准如下：
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路口交汇路段，亮度及照度水平要求提高，LPD值相应提高。
LED驱动器功率因数不低于0.95，驱动效率不低于0.88。
采用低损耗的变压器，并在箱变低压侧设集中补偿，补偿后功率因数≥0.9。
用电负荷中心设置箱变及综合电源箱，电缆截面合理计算，满足压降要求，减少损耗。
结论
综上所述，通过对多杆合一设计内容与要点的分析与探究，发现当前城市道路照明建设中，会考虑到多种因素的影响，其中不同的照明需求和环境情况，会影响到杆件的设置，同时也会影响道路多杆合一的合理性和安全性。因此，在布置杆件时，一方面需要考虑到实际情况，另一方面还需要通过减少人工维护负担、降低能源损耗和线路损耗，做好箱体和灯杆的接地保护，以及优化供配电系统的控制方式等。在此项目中按照新型智慧城市的发展要求，不仅按照多杆合一的形式设计道路照明，而且在杆件上加载5G基站等智能设备，努力打造雄安新区为智慧城市建设的典范。
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