对黑龙江省已建高速公路桥面铺装层常见病害进行了实际调查,分析了病害产生的原因。并结合北方寒冷地区气候特点,以建三江至虎林高速公路的挠力河大桥沥青混凝土铺装项目为依托,通过选用优质改性沥青,降低沥青脆化点温度改善低温抗裂性能,以及采用高强度优质粗、细集料,混合料级配的调整、油石比的调整等方式,提高沥青混凝土桥面铺装层的温度稳定性、水稳性和耐久性。通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价了不同聚酯纤维掺量对桥面铺装沥青混凝土路用性能的影响,并对其作用机理进行了简要分析。试验结果表明:聚酯纤维的掺入能够显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,且在一定纤维掺量范围内各项路用性能随纤维掺量的增加而有所提高,在此基础上提出了最佳聚酯纤维掺量。