粘结防水层是桥面铺装的重要组成部分,沥青混凝土桥面的病害,尤其是早期病害表明,铺装结构中粘结防水层的设置至关重要。我国现有粘结防水层的理论研究和实践研究尚不完善,导致大量桥面铺装由于粘结防水层的选材和设计不当而过早破坏,因此从材料试验和力学分析的角度深入研究桥面铺装体系的粘结防水层具有重要的理论意义和实用价值。本文以桥面高粘沥青粘结防水层为研究对象,从粘结材料的粘结强度构成机理入手,对粘结层的粘结强度材料和界面两大影响因素进行了分析。采用大型通用有限元分析软件,以有限单元理论为基础对清连高速公路中的杜步3号桥实体工程进行数值模拟计算,通过计算得到粘结体系最大拉应力和最大剪应力,并以此作为室内材料性能试验研究的控制性指标;同时改变粘结层计算参数以求得各应力分布变化规律。对高粘四种沥青、SBS改性沥青和环氧沥青进行了一系列基本性能对比试验,试验结果表明高粘沥青具有较好的材料性能,尤其是高粘3#和4#沥青,它们的高温稳定性、低温柔韧性等性能均明显优于SBS改性沥青和环氧沥青。随后对高粘3#和4#沥青进行了界面结合稳定性试验研究,以研究高粘沥青在实际工程中的使用性能,试验包括直接剪切、斜面剪切和直接拉拔三类试验,试验得出了高粘沥青的极限抗剪切和极限抗拉拔强度,同时通过改变试验温度、界面状况等试验条件而得到高粘沥青强度变化规律,并将试验结果同数值计算结果进行比较,通过对比分析表明高粘沥青应用于水泥混凝土桥面上是完全可靠的。本文以杜步3号桥实体工程为背景,对高粘沥青粘结防水材料的施工过程进行了研究,为保证高粘沥青粘结防水材料施工质量提出了相应的措施。