防水粘结层是桥面铺装结构的重要组成部分,大量研究表明,防水粘结层的设置对保障水泥混凝土桥面质量安全至关重要。我国大量桥面铺装的早期破坏与防水粘结层材料的选择和结构的设计密切相关,究其原因是由于我国对防水粘结层的理论研究和施工技术研究不够深入全面,解决这一问题的重要手段就是对材料进行更加深入的研究并从力学角度对其进行全面分析,这对完善桥面防水粘结层的铺装技术意义重大。本文采用ABAQUS有限元分析软件,对南道高速电站二号桥实体工程进行移动荷载下的数值模拟计算,得到防水粘结层中轮迹带中点的最大剪应力随时间的变化规律,并以此最大剪应力作为室内材料性能试验研究的控制性指标;同时改变各结构层的计算参数以求得各应力随时间分布变化规律,结果表明:车辆实际运行中,防水层最大剪应力受超载、刹车以及纵坡坡度影响显著;防水粘结层最大剪应力与沥青层厚度及车速等因素呈负相关,沥青铺装层越厚车速越快防水层中剪应力越小;沥青层模量的变化对防水层中最大剪应力的影响不明显;车辆实际运行中,防水层中最大剪应力出现在车轮正下方。并通过对超载、刹车以及纵坡坡度三种不利因素的组合情况进行计算分析,提出了两种指标作为检测防水材料性能的依据。首先对防水粘结层材料的配方制备进行了研究,利用相似相容原理等高分子理论制备了一系列防水粘结材料,分析对比了这些材料的制备工艺即热熔法与常温法,并且对它们的低温柔韧性、耐热性、不透水性以及附着强度等性能进行比较,结果表明;常温法制备该材料安全简单、无污染,适合大规模工业生产;配方A5的附着力明显优于其他几种材料,并且低温柔韧性、不透水性等指标符合规范要求。通过比选最终选择了综合性能最优的A5作为高强高渗透桥面防水材料的最佳配方。其次,通过剪切试验、拉拔试验以及抗刺破性试验对高强高渗透A5型防水粘结材料、SBS改性乳化沥青和SBS改性沥青的抗剪性能,拉拔性能以及抗施工损伤性能进行了系统的对比研究,确定了各材料抗剪强度和拉拔强度随用量变化的关系,通过拟合分析确定了最佳用量,并在最佳用量下进一步分析了温度、界面处理方式、冻融等因素对抗剪强度以及拉拔强度的影响。试验结果表明:A5型防水粘结材料常温下抗剪强度以及拉拔强度均远远优于其他两种材料,且冻融后抗剪强度和拉拔下降幅度较小,残留强度最高;适当增加桥面板的构造深度有利于抗剪强度和拉拔强度的提升;三种材料均有不错的抗施工损伤性能相当,均满足使用要求。最后,在大量室内试验研究的基础上,结合南道高速电站二号桥实体工程,对高强高渗透桥面防水材料的施工技术进行了研究,完善了施工工艺并提出了相应的施工质量控制标准。