目前，桥面沥青混凝土铺装结构层厚度通常为8～10cm；铺装层本身的重力作用加上行车荷载会对桥梁结构的整体性能带来不利影响，采用薄层铺装层结构可以减少桥梁恒载，同时薄层结构可以降低原材料的用量、便于维修，目前薄层结构已成为新的路面研究热点。 为确保薄层结构的均匀性必须相应的减小混合料的粒径，但如何构建小粒径沥青混合料以确保其性能满足桥面铺装的要求，目前尚无系统理论，因此本论文就此展开研究。 首先，通过对混合料级配的研究，提出了对于最大粒径9.5mm的混合料，其粗细集料分界点应为1.18mm，并给出了在级配设计时，其1.18mm关键筛孔的通过率宜为28％～31％，并用试验方法对骨架结构进行优化； 其次，以分形理论为基础，对小粒径沥青混合料中的粗集料进行了级配设计；通过对影响低温抗裂性的因素进行分析，找出对低温性能影响显著的细集料粒径，完成了细集料的级配设计； 最后，在级配研究基础上，分别配制出了骨架密实型和骨架空隙型小粒径沥青混合料，并对其性能进行了评价；并根据桥面铺装的结构特点，进行了含防水粘结层的双层板结构的高温稳定性试验，结合桥面铺装的受力分析，最终，找出最佳的桥面薄层铺装结构形式。