混凝土桥防水粘结层作为铺装结构中重要的一环，必须具有足够的强度、防水性以及与铺装层间良好的变形协调能力。实际工程中，水泥混凝土桥经常出现耐久性差、使用寿命短等病害，同时沥青混凝土铺装经常出现病害频发、路用性能差、寿命短等，这些都与铺装内防水粘结层的设置密切相关。因此，对混凝土桥防水粘结层进行研究成为一个迫切的要求。 随着今后的研究深入，必须注重理论计算、材料研究以及铺装结构设计的结合，这样才能找到行之有效的方法来解决铺装层的破坏问题。 首先，论文依托沪宁扩建项目中某新建桥梁，用有限元软件，分别建立了设置与不设置防水粘结层的局部梁段三维模型，就荷载集度、铺装层厚度、防水粘结层材料等参数对铺装体系内最大剪应力τ<,max>的影响进行了分析，找出了铺装体系最不利受力状态及最大剪应力丁。出现的位置，结果表明铺装体系内τ<,max>均在梁体顶面取得。 其次，用粘接理论来分析防水粘结材料如何与水泥桥面板之间产生表面、界面作用；防水粘结材料如何润湿、粘附界面；粘接体系的破坏机理。以此来指导实际工程中，如何有效处理水泥桥面板以增大粘结强度。 然后根据桥面铺装力学计算和粘接理论分析结果，对防水粘结层材料和水泥桥面板进行了系统的试验研究。试验中选取了四种有代表性的材料如国产环氧、涂料、SBS改性乳化沥青以及防水卷材，对比了这几种材料的性能，并对试验方法及技术指标进行探讨，通过研究得到国产环氧沥青具有优异的性能。另外通过卷材室内和现场外试验结果的对比，分析了桥面粗糙平整状况以及混合料摊铺过程对材料粘结性能的影响。 最后，对现有的桥梁的施工状况和出现的病害进行了调研，对桥面板、伸缩缝处理、施工注意事项等提出了要求。同时在研究和总结以往成果的基础上，建议了一种适合于大型水泥混凝土桥梁和特殊地带如跨海等桥梁的防水粘结层结构，对其进行了理论上的探讨和研究。