沥青路面双层一体摊铺技术是将两层沥青混合料同时摊铺，一体完成碾压的新型施工技术，与传统的单层铺筑相比，该技术具有改善层间粘状况、减少摊铺过程中温度散失、节省施工时间、优化路面结构、节约建设费用等优点。同时也应看到，国内外关于该技术的研究较少，对于双层摊铺层间粘结强度、温度散失速率、合理压实以及平整度控制等方面问题缺乏系统研究，这些都制约了该技术在我国的推广应用。针对上述问题本文主要开展了以下研究工作：（1）系统研究了双层摊铺层间粘结强度的影响因素，对100℃、120℃、140℃、160℃下层间粒料嵌入深度进行研究；（2）通过室内及现场试验，对比分析传统与双层摊铺层间粘结状况，与传统摊铺相比双层摊铺抗剪切强度提高31.7%～59.5%，抗拉拔强度提高26.7%～78.5%，并建立了基于脱层失效理论的有限元模型，对层间强度进行预估；（3）对比分析了不同施工工艺下路面2cm、5cm深度处温度散失规律，建立了双层摊铺温度散失预估模型，对不同外界温度下双层摊铺混合料降温过程进行仿真分析，并提出相应的有效压实时间；（4）室内进行不同温度、厚度的混合料压实试验，采用正交分析及多元非线性回归分析的方法得到混合料压实度与温度、厚度之间的关系，为双层摊铺合理压实提供依据；（5）通过现场检测获得双层摊铺路面平整度概率分布图，建立其平整度传递预估模型，对双层摊铺平整度传递规律进行研究，并提出了双层摊铺工艺下各结构层平整度控制指标；（6）铺筑了四种路面结构组合的双层摊铺试验路，对双层摊铺混合料拌合、运输、摊铺、碾压等工序的组织配合进行研究，并将本文研究成果进行实际工程检验。通过本文研究，解决了双层摊铺技术层间粘结强度、有效碾压时间、合理压实以及平整度控制等关键问题，为双层摊铺技术实际工程应用提供理论基础。