环氧沥青混合料具有较高的强度、耐久性、抗疲劳等性能特点,主要应用于钢桥面铺装工程。环氧树脂防水粘结层粘接钢桥面板与铺装层,兼顾防水作用,对钢桥面铺装的性能和使用寿命影响显著。正交异性钢桥面板变形特点及车辆动态荷载对环氧防水粘结层的强度、高温稳定性和疲劳性能提出较高的要求。环氧树脂粘结层的应用主要参考相关工程经验、材料应用指南等,工程应用中粘结层的厚度、施工时间等设计和施工控制指标缺乏理论依据和说明,铺装结构层间界面形态和粘结强度影响因素也缺乏清晰的认识。为更科学有效地进行环氧树脂粘结层设计和施工控制,需要从铺装层、粘结层、钢桥面板三者的一体化粘结复合界面体系进行分析,探究提高复合界面强度的方法。从铺装结构层间粘结形态与机理开展研究,结合粘结剂固化过程流变性能、施工控制、环氧沥青铺装层混合料,评价铺装层与钢桥面板粘结强度的影响因素,为提高铺装结构层间粘结强度提供参考。首先分析环氧树脂粘结剂的基本特性,结合粘接理论研究粘结层与热拌环氧沥青混合料铺装层的接触相融过程,采用体视显微镜和扫描电镜观察分析粘结层与铺装层底部相融界面组成的微观形态。断面形态显示粘结层与铺装层底部的接触粘结不是一个理论平面,粘结层在热环氧沥青混合料的高温作用下熔融,伴随压实过程上涌渗透进入混合料,形成5-10mm厚度的复合“粘结界面区域”,该界面区域由环氧沥青、集料、空隙和粘结剂等复杂因素组成。粘结区域呈水平条带状分布,通过物理嵌挤咬合、化学键形成等作用产生层间粘结力,形成钢桥面板与铺装层的粘结强度。采用布氏旋转粘度计评价环氧树脂粘结剂混合过程的粘度变化,表明粘结剂的初始粘度随温度升高而降低,粘度增长速率随温度升高而增大。通过差示扫描量热法（DSC）研究环氧树脂粘结剂的在不同升温速率下的动态反应热,利用T–β外推法确定粘结剂固化反应特征温度,初始固化温度T₀=47.7℃,峰值固化温度T_max=83.5℃,终止固化温度T₁=123.8℃。结合粘度、DSC测试结果,考虑施工和易性,粘结层的施工预热适宜温度区间为30–40℃,涂布施工时间宜为35-45min。采用动态剪切流变仪（DSR）评价环氧树脂粘结剂的流变特性,研究表明环氧树脂模量随温度升高而降低、随荷载作用频率升高而增加。相位角在30-90℃内随温度升高而降低,环氧树脂表现出似橡胶的弹性行为,荷载频率对环氧树脂的粘弹性影响不显著。通过粘结层的拉伸试验、拉拔和剪切试验,评价粘结剂材料存放时间、铺装层混合料热冲击和搅拌温度对粘结层性能的影响,研究表明粘结剂材料存放时间不宜超过1年,环氧沥青混合料摊铺温度应不超过190℃,粘结剂材料的搅拌温度宜控制在30–40℃。通过小梁弯曲试验评价辉绿岩、花岗岩和石灰岩集料对环氧沥青混合料铺装层抗裂性的影响,研究表明采用高强度集料可以增加铺装层的抗裂性,有利于保护粘结层,提高使用寿命。对“钢板-粘结层-环氧沥青混合料”复合结构试件进行拉拔、剪切试验,评价混合料级配类型、压实次数和粘结层涂布量对铺装结构层间粘结强度的影响,研究表明环氧沥青混合料采用细级配和增加压实次数可以提高层间粘结强度,粘结层涂布量在0.2-0.6kg/m2区间内,层间粘结强度差异不显著,涂布量增加至0.8kg/m2,会降低层间粘结强度。破坏界面形貌分析显示,混合料采用细级配、增加压实次数和适当的粘结层用量可以减小铺装层底部的空隙,提高混合料与粘结层的相融度,增加铺装结构层间粘结强度。环氧树脂粘结层的设计和施工控制中,需综合考虑铺装层和粘结层的一体化设计与施工控制。粘结剂的涂布粘度、涂布量、材料存放时效性、铺装层热冲击和搅拌温度显著影响粘结层性能;采用高强度集料增加了铺装层的抗裂性,可减少铺装层的脱层病害;采用细级配和保证压实,可提高铺装结构层间粘结强度。本文研究结果可为钢桥面铺装环氧树脂防水粘结层优化设计、施工控制及工程应用提供参考。