桥面铺装与桥面板间常因新老混凝土界面粘结质量差，抗剪力过小，造成桥面铺装层发生层间破坏。而粗糙程度是影响新老混凝土粘结质量的重要因素之一，为提高新老混凝土粘结质量，本文提出了一种在自密实混凝土表面撒石子工艺替代新老混凝土粘结时在老混凝土表面凿毛工艺。自密实混凝土由于浆集比高，胶凝材料用量大，表层浆体相对较多，为在其表面撒石子提供了良好条件。本文以桥用自密实混凝土为例，通过理论分析和原材料选择制配出桥用自密实混凝土，并分别分析了影响石子撒入效果的主要因素、石子原材料选择、石子撒入量估算方法及撒石子工艺对混凝土强度及弹性模量的影响。为研究在自密实混凝土表面撒石子对新老混凝土粘结性能的影响，本文通过劈裂抗拉和斜面压剪试验，结合新老混凝土粘结面的破坏形貌特征，对比分析了凿毛法与撒入5～10mm、10～20mm和5～20mm三种粒径石子的界面粘结性能。再将石子视为粘结面上的增强颗粒，利用岩石破裂过程分析系统（RFPA）软件，进行了不同粘结强度斜面压剪试件和粘结面含增强颗粒斜面压剪试件在单轴压缩荷载作用下破坏过程的数值模拟，并将数值模拟结果与实验结果进行对比。研究表明：与凿毛试件相比，撒入5～10mm、10～20mm和5～20mm的石子使劈裂抗拉强度分别提高了29%、11%和24%，石子拉断率分别为81%、37%和53%，石子粒径越小对劈裂抗拉强度的提高越明显；斜面压剪强度分别提高了29%，84%和107%，随石子粒径增大，试件破坏形态由沿粘结面破坏向内聚性破坏转变。数值模拟结果表明对强度等级高于C35的新老混凝土，当粘结面粘结强度小于30MPa，斜面压剪强度取决于粘结面粘结强度，不同强度等级混凝土的斜面压剪强度相近；当粘结面粘结强度大于30MPa，斜面压剪强度随混凝土强度等级增大而增大，最后稳定在混凝土整体试件轴心抗压强度附近。单增强颗粒的大小对试件弹性模量和斜面压剪强度影响较小，可以忽略；多增强颗粒的粒径越大，越有利于提高斜面压剪强度，且粘结面不再是最薄弱位置。