桥面沥青铺装层是暴露在外界环境下的建筑结构,易受外界环境的影响。湿热多雨地区水泥混凝土桥面沥青铺装层所处的环境更加恶劣,雨和热的双重作用极易使桥面铺装层在设计使用年限之内发生变形破坏和水损破坏,缩短了桥面沥青铺装层使用年限的同时水的侵入也会引发桥梁主体结构锈蚀受损,危及桥梁整体的安全性。本文通过病害调查、力学分析、沥青试验和沥青混合料试验对湿热多雨地区水泥混凝土桥面沥青铺装层进行研究,具体研究内容及结论如下:首先,对湿热多雨工况水泥混凝土桥面沥青铺装层的病害进行现场调查,认识与总结桥面铺装层的常见破坏类型,通过病害调查得知湿热多雨工况下桥面沥青铺装层极易发生变形类病害和水损病害。考虑高温与雨水对沥青铺装层的影响是必要的。通过查阅相关资料及文献分析桥面铺装层病害成因,拟采用沥青玛蹄脂碎石混合料铺筑沥青铺装层的上面层减轻水损病害的发展,拟采用高模量沥青混合料铺筑沥青铺装层的下面层增强其高温稳定性。使用有限元软件对桥面结构建立模型,计算得出多雨地区桥面铺装层下面层选用刚度略大、抵抗变形能力高的高模量沥青混合料可以减轻上面层和防水粘结层的受力负担。因此高模量沥青混凝土符合桥面铺装层下面层受力的要求。其次,对桥面铺装层下面层使用的沥青进行性能研究。通过制备多组沥青,使用沥青常规性能试验比选出达到合适针入度及其他常规指标的低标号沥青,再经过沥青流变性试验筛选出最适合桥面沥青铺装层下面层高模量沥青混凝土使用的低标号沥青。研究得出40%的70#基质沥青和60%的原装硬质沥青调和改性而成的低标号沥青在常规性能满足规范要求的同时,具有车辙因子大,蠕变恢复率高的优点。通过沥青红外光谱试验得出,本文低标号沥青的沥青质含量高是其具有优良高温性能的主要原因。最后,对桥面铺装层沥青混合料进行研究,HMAC-16有良好的高温稳定性、水稳定性、抗变形能力和抗疲劳性能,适用于湿热多雨地区桥面下面层;SMA-13有良好的抗水损能力和抗车辙能力,适用于湿热多雨地区桥面铺装层的上面层。桥面铺装结构改进后其整体路用性能有所提高,适用于湿热多雨地区且有较好的经济效益。依据本文研究总结出湿热多雨地区水泥混凝土桥面沥青铺装层的设计准则及技术标准,填补湿热多雨地区桥面铺装领域的空白。