桥面铺装技术是钢箱梁桥建设的关键,我国已建和在建的钢箱梁桥越来越多,但尚未形成行之有效的铺装材料与结构形式,铺装层材料在不到设计使用年限就容易出现推移、拥包等病害。本文依托湖北省科技计划“武英高速公路钢箱梁桥面抗推移开裂技术研究”项目,通过ANSYS有限元模拟,提出了基于模量梯度设计的新型钢桥面铺装方案:首先在钢桥面钢板上摊铺3cm大空隙(25%)沥青混凝土,然后在常温、常压下向大空隙沥青混凝土内灌注高强、高韧性环氧树脂灌浆料,一方面,环氧浆体在母体沥青混凝土中由可塑状逐渐转变为三维的“互穿网络”结构,增强了铺装层材料的力学性能和路用性能;另一方面,由于环氧浆料与钢板间良好的粘结性能,提高了铺装层与钢板之间的协同变形能力;再喷洒一层采用高粘度改性沥青和5～10mm的玄武岩碎石颗粒组成的防水应力吸收层材料,防止裂缝反射;最后摊铺一层4cm高粘度改性沥青制备的SMA13沥青混凝土,提高桥面铺装层的行车舒适性和安全性。并从微观角度对环氧灌注式沥青混凝土的强度形成机理进行了分析。通过矿料级配设计和油石比的优选,设计制备了20～30%空隙率的沥青混凝土,针对普通环氧树脂灌浆料存在脆性大的问题,采用添加增韧剂的措施对其进行增韧处理,通过灌浆料配合比优化设计,制备了适合于不同空隙率沥青混凝土的高强、高韧、可灌性好的环氧灌浆料。通过灌注后沥青混凝土的马歇尔稳定度、水稳定性能对比,优选出以25%空隙率的沥青混凝土作为基体。研究了在不同应力比下的环氧灌注式沥青混凝土的疲劳性能、抗剪性能、高温稳定性能、低温抗裂性能,并与美国、日本环氧沥青混凝土以及SMA、AC等进行了对比分析;测试了灌注率为20～100%的沥青混凝土与钢板之间的界面抗剪强度及其路用性能,提供了武英高速公路钢箱梁桥面铺装方案及施工工艺。结果表明:灌注率为80%的环氧灌入式沥青混凝土桥面铺装层材料的各项性能均优良,工程造价低,施工方便,为解决当前钢箱梁桥面铺装普遍存在的铺装层材料推移、开裂技术难题提供了一个新的方案。