在旧水泥混凝土路面上加铺沥青罩面层是一种路面养护修复方案,在外界环境温湿循环和车辆交通荷载的反复作用下,旧水泥路面板上的裂缝和接缝,会逐渐扩展传递甚至贯穿沥青罩面层结构,使得路面结构出现裂纹和其他病害。针对主动+被动联防模式的水泥路面上沥青超薄粘结抗反射裂缝罩面结构体系,通过有限元仿真模拟沥青罩面层结构中反射裂缝的起因和扩展规律,在该罩面结构体系试验段实体工程中,采用光纤光栅传感器实时监测罩面结构在行车荷载作用下的应变响应,并通过便携式落锤弯沉仪（LFWD）测试回弹模量等,为验证模拟结果及该罩面结构体系的效果及设计参数等提供技术依据。首先依据断裂力学和热力学基础理论对反射裂缝扩展与裂缝尖端应力强度因子之间的关系进行探讨分析,基于阻止反射裂缝发生及延缓扩展原则,提出水泥混凝土路面沥青超薄粘结抗反射罩面结构体系。利用ABAQUS软件建立三维有限元模型,模拟罩面结构体系在温度与车辆荷载作用下,材料物理参数、车辆轴载及注浆尺寸等因素变化对裂缝尖端应力强度因子的影响程度。依托深圳市福田区笋岗西路试验段工程,实地实施水泥路面沥青超薄粘结抗反射罩面结构,利用经过封装保护的光纤光栅传感器开展现场实验,研究总结水泥路面沥青超薄粘结抗反射罩面结构在不同工况下的应变响应规律。研究发现,聚合物封装和金属管封装保护后的光纤光栅应变传感器与温度传感器可适应道路工程粗放式的施工作业。提高行车速度、降低车辆轴重均有利于提升水泥路面沥青超薄粘结抗反射罩面结构寿命。旧水泥路面接缝局部板底注浆对控制和延缓反射裂缝向上传递,延长路面服役年限具有重要作用。张开型裂缝产生扩展的概率随碎石封层厚度与车辆轴载的增加而增大,但随沥青超薄罩面层模量及厚度的增加而减小。在仅受行车荷载及车辆荷载与温度应力耦合作用时,剪切型裂缝产生扩展的概率随碎石封层厚度与车辆轴载的增加而增大,随沥青超薄罩面层模量及厚度的增大而减小。但仅受温度应力作用时,上述因素对剪切型裂缝基本不产生影响。