随着我国经济高速发展，以及钢箱梁结构在国际和国内的普遍推广，促使我国大跨径桥梁建设事业迅猛发展。随之，桥面铺装课题越来越受到相关研究人员的关注。环氧沥青混合料因其具有高强度、韧性好和抗疲劳等特点而被用作钢桥面铺装层材料，我国从南京长江二桥开始首次使用环氧沥青混合料作为铺装层材料。此前在进行钢桥面铺装层设计过程中，通过室内试验取得材料参数，常常是通过静态加载而获得的；这不能完全模拟钢桥面铺装层结构在车轮荷载作用下的实际受力状况，与铺装层结构所承受车辆荷载连续不断的垂直振动和瞬间冲击以及水平推挤等实际受力状况存在很大差异。我国气候夏季高温多雨，钢桥面铺装在使用过程中，在车辆荷载、温度应力等综合作用下，结构层主要发生弯拉破坏和层间粘结破坏，铺装层表面出现高温车辙开裂等病害，而此前研究并未能很好的解决这些问题。同时，从国际上铺装层结构设计的发展来看，结构设计从静态方法向动态方法的转变是钢桥面铺装层设计理论发展的必然趋势。在这种背景下，本文在理论分析的基础上，首先，基于冲击韧性的配合比设计法和马歇尔设计法，结合相关工程实践和经验，对环氧沥青混合料进行最优级配设计和最佳油石比设计，并通过相关室内试验验证其路用性能。其次，对比国内外动态模量室内试验方法，结合钢桥面铺装层在实际工作中所受的荷载作用和破坏形式，考虑试验室实际情况，选择最佳的动态性能试验方法。采用动态剪切流变试验，分析环氧沥青胶结料在不同条件下动态剪切模量的变化规律，并和其他结合料做对比，分析环氧沥青结合料的抗剪切性能、高温性能和抗疲劳性能。采用四点弯曲试验测试环氧沥青混合料在不同条件下的动态模量，分析其动态模量变化规律，并比较多种混合料动态模量，对比其抗弯拉破环能力。根据粘度随时间、温度的增长图确定最佳的施工温度、时间。再次，详细阐述时温等效原理及移位因子的意义和表示方法，利用时温等效原理将环氧沥青混合料“温度—频率—粘弹函数”的三维关系映射到二维空间，得到粘弹函数的全温全频主曲线，该曲线表征了粘弹曲线随加载频率的变化规律，跨越十几个数量级，并在几乎两端达到极限值，可涵盖全部工程应用范围。利用Origin数学计算软件，采用西格摩德（Sigmoidal）模型对环氧沥青混合料模量试验结果进行非线性拟合，并得出该混合料动态模量主曲线在参考温度下西格摩德（Sigmoidal）模型方程。最后，将本文研究中环氧沥青混合料配合比方案用于广东省肇庆市马房大桥实体工程，确定施工时温节点，并针对施工过程中出现的问题提出相应建议。