水泥混凝土桥面沥青铺装层高温稳定性的好坏严重影响到行车的安全性、舒适性和桥梁使用的耐久性,高温车辙的破坏形式在气候炎热地区非常常见。本文采用现场调查、理论分析、试验研究相结合的方法。对广深高速公路东莞北大桥面沥青铺装层的高温车辙方面进行了系统的研究。本文在广泛分析国内外桥面沥青铺装层已有的研究成果的基础上,提出了采用模型桥进行足尺试验的研究方法及技术路线。本文运用挠度变形的相似原理设计室内有限元模型,建立室内的模型桥,并对模型与原桥的桥面变形的相似性进行了验证。计算的结果验证了模型的正确性与有效性,而且局部的挠度也吻合较好。在施工完成的模型桥上加铺四种方案桥面沥青铺装层,在直道试验室内进行足尺高温车辙的试验,对于实桥和模型桥的桥面沥青铺装层的温度数据进行了统计分析,研究了试验室内模型桥桥面铺装的温度场与实桥的温度场的差别,分析了高温与车辙之间的关系。最后,对于模型桥上四个沥青铺装层方案的高温稳定性进行了评价,并用车辙仪进行了辅助试验,验证了相关的结论。本论文的研究表明,采用正交异性板结构形式的模型桥能较好地模拟实桥的桥面变形,在此基础上进行高温超载试验,在高温的作用下,车辙与温度之间存在着一定的规律。同时,用室内模型桥模拟水泥混凝土桥面变形也为检验沥青层的耐久性等桥面铺装材料的试验研究提供了新的思路,也为桥面铺装设计的进一步规范化提供了理论参考。