本文采用有限元法对水泥混凝土桥桥面设与不设防水层两种铺装结构进行了剪应力计算与分析；采用LLM测试系统进行室内直剪试验，就防水层材料种类、用量（涂膜）、垂直压力、剪切速率等因素对混凝土桥面层间抗剪强度的影响规律进行了探讨，得出了对应于实际行车荷载的防水层材料的层间抗剪强度计算公式，建立了相应的剪切验算指标。结合防水层的路用性能，进行了室内不透水性试验、拔拉试验和车辙试验。通过试验研究，探讨了沥青混合料碾压对防水层不透水性能的影响，建立了沥青混合料碾压温度和环境温度对防水层与面层和桥面的粘结强度的关系，及设与不设防水层对面层车辙的影响。从铺装结构、层间抗剪强度、车辙和舒适性等方面研究了桥面铺装沥青混凝土层的厚度范围，提出了水泥混凝土桥沥青混凝土铺装设计方法。结合实体工程修筑，探讨了防水层和沥青混凝土铺装层施工技术。