Rozšírenie Harmincovej ulice v Bratislave a aplikácia nízkohlučného asfaltového koberca mastixového

Predmetom projektu bola komplexná prestavba preťaženej mestskej komunikácie Harmincovej ulice s pôvodným usporiadaním pruhov 1 + 1 na komfortnú a kapacitnú štvorpruhovú cestu. Predmetná komunikácia spája bratislavské mestské časti Dúbravka a Lamač, no zároveň je z funkčného hľadiska pre veľkú časť okresu Bratislava IV aj prístupným bodom na diaľnicu D2. Realizáciu stavebných prác zabezpečovala spoločnosť STRABAG, s. r. o., v termíne od augusta 2022 do októbra 2023. Išlo o jednu z najväčších investícií magistrátu hlavného mesta do rozvoja cestnej infraštruktúry za ostatné roky.

Projekt riešil rekonštrukciu miestnej komunikácie Harmincovej ulice v Bratislave. Cieľom stavby bolo vybudovanie kapacitnej, smerovo rozdelenej štvorpruhovej komunikácie na zabezpečenie plynulej a bezpečnej dopravy. Riešený úsek rekonštruovanej komunikácie sa začína v mieste križovania s ulicou M. Sch. Trnavského a končí sa v križovatke ulíc Harmincova – Polianky/Húščavova.

Miestna komunikácia slúži ako prístup k bytovým domom, objektom športového a rekreačného vyžitia a tiež k objektom poskytujúcim služby obyvateľom v oblasti obchodu a služieb. Zároveň ide o spojnicu medzi frekventovanými zbernými komunikáciami – M. Sch. Trnavského a Lamačskou cestou. Existujúca komunikácia bola pred realizáciou prác dvojpruhová, zaradená do kategórie miestna zberná komunikácia funkčnej triedy B2, kategórie MZ 8,5/50.

Komunikácia spĺňa po prestavbe vlastnosti miestnej zbernej komunikácie zaradenej do funkčnej triedy MZ B2 podľa STN 73 6110, s čiastočnou priamou obsluhou. Je definovaná ako štvorpruhová, smerovo rozdelená, v strede s vyhradenou šírkou 0,50 m pre vodorovné dopravné značenie, zaradená je do kategórie MZ 14,5/60. Prínosom rekonštrukcie a rozšírenia predmetnej komunikácie je zníženie negatívnych dosahov z dopravy na okolie, zlepšenie plynulosti a bezpečnosti dopravy v danom území a zníženie nehodovosti aj na priľahlých miestnych komunikáciách.

Z ekonomického hľadiska možno očakávať prínos hlavne vo forme skrátenia jazdy a úspory času. Celkový rozsah stavby bol stanovený v požiadavkách investora. Išlo o rekonštrukciu a dobudovanie miestnej komunikácie, súvisiacu úpravu a dobudovanie svetelných signalizácií, prebudovanie verejného osvetlenia a zastávok MHD. Súčasťou stavby boli aj vyvolané investície, t. j. prekládky a úpravy dotknutých inžinierskych sietí, vybudovanie nového parkoviska pred zimným štadiónom a nového odvodnenia komunikácie vrátane parkoviska.

Aplikácia nízkohlučného asfaltového koberca mastixového

Počas stavebného konania bola akceptovaná požiadavka na zníženie hlučnosti a došlo k zmene obrusnej vrstvy z asfaltového koberca mastixového na asfaltový koberec drenážny. Dôsledky tejto zmeny neboli v projektovej dokumentácii konštrukčne plne vyriešené, najmä pokiaľ išlo o odvodnenie. Na základe analýzy problematiky nízkohlučných asfaltových zmesí sa preto využili skúsenosti z Českej republiky a Rakúska a koncernové laboratórium TPA navrhlo nahradiť asfaltový koberec drenážny nízkohlučným asfaltovým kobercom mastixovým SMA 8 NH. Tím TPA zároveň vypracoval skúšku typu a vykonal kontrolnú činnosť pri kladení úpravy. V nadchádzajúcej sekcii článku sú zhrnuté skúsenosti s návrhom asfaltovej zmesi a realizáciou daného projektu.

Problematika hluku je jednou z kľúčových otázok, ktoré sa aktuálne riešia v súvislosti s rozvojom dopravy a dopravnej infraštruktúry v Európskej únii. V prípade cestnej infraštruktúry má hluk spôsobený vozidlami viacero zdrojov. Jedným z nich je hluk spôsobený kontaktom pneumatík s povrchom vozovky. Ten je generovaný z nárazov výstupkov dezénu pneumatiky, zo stláčania vzduchu a z vibračného hluku spôsobeného turbulenciou vzduchu. Tento periodický efekt súvisí so vzorom dezénu pneumatiky, s rýchlosťou jazdy a makrotextúrou povrchu vozovky. Ako účinný spôsob eliminácie vznikajúceho hluku z kontaktu pneumatiky a povrchu vozovky sa osvedčili asfaltové zmesi (AZ) s vyššou medzerovitosťou.

Z dôvodu požiadavky investora na nízkohlučnú obrusnú asfaltovú vrstvu navrhol projektant pôvodne drenážnu obrusnú asfaltovú vrstvu typu PA. Drenážne koberce majú veľkú medzerovitosť, ktorá zároveň zabezpečuje dobré odvodnenie povrchu. Negatívom však je, a to hlavne pri údržbe v zimnom období, riziko zanášania vzájomne prepojených medzier a s tým spojené znižovanie drenážnych a akustických schopností povrchu. PA sa tak najmä v prípade absentujúcej vhodnej údržby po krátkom čase správajú ako vysokohlučné vrstvy, pretože trpia na vytrhávanie kameniva a degradáciu vplyvom mrazových cyklov, čo je spôsobené ich vysokou medzerovitosťou.

Pri návrhu konštrukcie vozovky s drenážnou obrusnou vrstvou je zabezpečenie detailov odvodnenia pre správne fungovanie obzvlášť dôležité. Zrážková voda preteká priamo cez drenážnu vrstvu a je nevyhnutné ju vhodným spôsobom odviesť z vozovky. Vzhľadom na geometrické parametre Harmincovej ulice (pozdĺžny profil cesty v tvare U) hrozilo riziko hromadenia zrážkovej vody v najnižšom mieste cesty a vzniku efektu akvaplaningu. Prihliadnuc na uvedené skutočnosti sa javilo ako žiaduce vytvoriť alternatívne riešenie návrhu obrusnej vrstvy krytu vozovky.

Výsledkom konzultácií s odborníkmi spoločnosti TPA z Českej republiky a Rakúska, ktorí majú viacročné skúsenosti s danými obrusnými vrstvami krytu, bolo, že z pohľadu dlhodobej životnosti a kvality povrchu je obrusná vrstva krytu typu SMA podstatne vhodnejšia ako vrstva typu PA. Dôvodom je predovšetkým poškodzovanie vrstvy PA zmrazovacími cyklami v zimnom období v miestach zadržanej vlhkosti vnútri vrstvy. Problém sa zintenzívňuje vplyvom postupného zanášania medzier vnútri vrstvy nečistotami a prachom, pričom v prípade zanedbania údržby nastáva zrýchlená degradácia vrstvy.

Tab. 1 prezentuje priemerné hodnoty zníženia hlučnosti asfaltových obrusných vrstiev so zníženou hlučnosťou oproti stanovenej referenčnej hodnote pri rýchlosti 50 km/h. Podľa údajov v tabuľke je zrejmé, že drenážna vrstva typu PA už po dvoch rokoch reálne stráca svoje protihlukové vlastnosti.
Vzhľadom na to, že na Slovensku nie je k dispozícii predpis pre nízkohlučné asfaltové vrstvy, vychádzalo sa pri návrhu alternatívneho riešenia zo skúseností z ČR. Podmienkou z pohľadu realizátora a investora bolo, že vybratá asfaltová zmes musela byť overená v praxi a zároveň sa musela dať vyrobiť na Slovensku. V ČR sa zatiaľ najlepšie osvedčila zmes SMA 8 NH, ktorá dosahuje výborné výsledky na diaľniciach D1, D5 či D11.

Nízkohlučná asfaltová zmes typu SMA bola navrhnutá podľa normy STN EN 13108-5 „Asfaltové zmesi. Požiadavky na materiály. Časť 5: Asfaltový koberec mastixový.“  Zmes je podľa slovenských predpisov vhodná na použitie do obrusnej vrstvy krytu asfaltovej vozovky pre I. až VI. triedu dopravného zaťaženia. Dňa 23. 6. 2023 bol realizovaný odber vzorky asfaltovej zmesi do obrusnej vrstvy z prvej etapy stavebných prác. Stanovené hodnoty overovaných vlastností sú uvedené v tab. 2.

Záver

Zmena obrusnej vrstvy krytu typu SMA 11 na asfaltovú zmes typu PA 11 (už v procese stavebného konania) bola v pôvodnom návrhu rekonštrukcie Harmincovej ulice v Bratislave podložená neaktuálnymi informáciami.

Z aktuálnych poznatkov a analýz, najmä z Českej republiky, vyplýva, že použitie obrusnej vrstvy krytu typu PA 11 je spojené so zvýšenou poruchovosťou a podľa dokumentu Technické podmínky − Asfaltové směsi pro obrusné vrstvy se sníženou hlučností z roku 2017 je zjavné, že od používania tohto typu zmesi ako obrusnej vrstvy krytu vozovky sa v ČR výrazne upúšťa.

Laboratórium TPA vytvorilo pre realizačný tím spoločnosti STRABAG, s. r. o., na základe skúseností z Českej republiky a Rakúska alternatívny návrh zmesi typu SMA 8 NH, ktorej uloženie sa zrealizovalo v rámci projektu rozšírenia Harmincovej ulice v roku 2023. Na overenie dosahu daného riešenia na zníženie hlučnosti sa v budúcnosti plánuje meranie hlučnosti povrchu vozovky metódou CPX.
Podklady vo forme dostupných analýz nasvedčujú tomu, že zmenou použitej zmesi sa dosiahlo win-win riešenie pre investora, realizátora, správcu a, samozrejme, tiež užívateľov danej komunikácie, keďže sa predpokladá dlhodobé zníženie hlučnosti pri zvýšenej odolnosti proti degradácii a poruchám.

TEXT: STRABAG, s. r. o., TPA Spoločnosť
pre zabezpečenie kvality a inovácie, s. r. o., Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o.
FOTO: STRABAG, s. r. o.

Zdroje
1. TP 259. 2017. Technické podmínky – Asfaltové směsi pro obrusné vrstvy se sníženou hlučností. Ministerstvo dopravy ČR.