桥面铺装层是桥梁结构的重要组成部分,铺装层应具有较好的服役性能,并能对桥面板起到长期的防护作用。本文在桥面铺装材料与结构设计研究现状的基础上,依托哈尔滨松浦大桥桥面铺装的工程实际,针对桥面铺装的力学分析、材料设计、铺装结构组合形式、防水粘接层力学行为、铺装工艺及质量控制等问题开展了相关研究。建立了桥面铺装的力学模型,结合有限元软件,研究了不同的铺装层厚度及不同材料组合情况下,铺装层内的应力分布及其变化规律。分析了水平载荷作用对于铺装层内应力状态的的影响。通过分析得到了在水平载荷作用下,不同材料组合及结构层厚度对铺装层应力状态的影响规律。结合桥面铺装的特点及对材料的要求,建立了桥面铺装用高粘沥青的技术标准。采用高粘改性沥青作为结合料,设计了桥面铺装材料(包括AC10、AC13、AC16及SMA13),并验证了其路用性能。分析表明由于采用高粘沥青作用为结合料,所设计的混合料均具有较好的路用性能。通过拉拔试验、斜剪及直剪试验,分析了防水粘接层的力学性能。研究了不同温度、不同加载速率对防水粘接层力学性能的影响。在实验研究的基础上,确定了防水粘接层橡胶沥青的最佳洒布量,分析了橡胶沥青防水粘接层的变形特点。在铺装层材料研究的基础上,设计了桥面铺装的上下面层不同的材料组合形式,通过复合车辙试验及复合梁的疲劳试验,分析评价不同材料组合形式的力学性能。在此基础上确定了适合于松浦大桥桥面铺装的材料组合形式。针对高粘沥青混合料的特点,研究采用高粘改性沥青混凝土进行桥面铺装的关键施工工艺及其质量控制方法,研究采用橡胶沥青的防水粘接层的施工工艺。现场实际检测表明,采用所设计的桥面铺装材料及结构取得了较好的铺装效果。