西宁地区区位、气候条件特殊,沥青铺面工作温度普遍偏低,且温度变化较为显著,日最高气温与最低气温温差全年均在10℃以上,对沥青混合料低温抗裂性要求较高;另一方面,由于混合料材料组成设计和沥青选择等多种原因,近几年青海多条公路普遍出现车辙病害,对沥青混合料高温性能也提出了较高的要求。基于此,为保证西宁南绕城高速桥面铺装沥青混合料组成设计能够满足当地气候特性及铺面结构性能要求,本文在全面统计分析西宁地区常年气温变化状况的基础上,建立桥面铺装温度场预估模型和基于温度场的沥青铺面受力分析模型,深入研究行车荷载作用下沥青铺面力学响应,提出桥面铺装沥青混合料不同层位的关键性能指标,确定桥面铺装沥青混合料组成设计。主要内容包括:(1)全面统计分析了西宁地区的常年气温变化状况,建立了项目区域的沥青路面及桥面铺装温度场模型,分析了桥面铺装温度场变化规律,并通过室内试验模拟和室外实测分析进行了验证评价。(2)建立了基于温度场的桥面铺装力学分析模型,深入研究了行车荷载作用下的桥面铺装层力学响应,提出了桥面铺装沥青混合料不同层位的关键性能指标。(3)基于桥面铺装沥青混合料不同层位的关键性能指标,确定了桥面铺装不同层位沥青混合料的材料组成设计。(4)提出了桥面铺装沥青混合料关键路用性能的评价指标及方法,评价验证了西宁南绕城高速桥面铺装沥青混合料的路用性能。