桥面铺装是桥梁行车道系的重要组成部分，它的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性．耐久性和投资效益。在对于全国桥梁数目的统计中，中小跨径桥梁所占比例超过50%，因此对于中小跨径桥梁的研究是十分有必要的。本文主要针对中小跨径梁桥沥青混凝土铺装桥梁进行研究，重点调查了中小跨径梁桥沥青混凝土桥面铺装的病害类型并分析病害产生的原因。运用有限元分析软件ANSYS建立基于中小跨径梁桥沥青混凝土桥面铺装层实际温度和结构的三维实体模型，通过计算分析得到了沥青混凝土铺装层厚度和模量、防水粘结层厚度和模量对铺装层层间应力的影响规律；确定了沥青混凝土铺装层上、下面层最佳厚度比和模量比，沥青混凝土铺装层的最小厚度以及防水粘结层的最佳厚度和模量。依据ANSYS的计算结果归纳出中小跨径梁桥沥青混凝土桥面铺装层厚度、模量和剪应力之间的关系，提出了中小跨径梁桥沥青混凝土桥面铺装层最小厚度的计算方法。同时，选取L-17水泥基渗透结晶型防水材料、SW-10溶剂反应型防水材料和改性乳化沥青同步碎石三种防水粘结形式，通过室内剪切、拉拔试验进行对比分析，选择出适合依托工程要求的SW-10溶剂反应型防水材料作为防水粘结层，并提出了其防水粘结层的施工工艺和质量检测验收方法。