大跨径正交异性钢桥面铺装一直是世界桥梁建设的一个技术难点，桥面铺装也是大跨径钢桥建设的关键技术之一。从已建钢桥的使用情况看，大部分都出现了不同程度的病害。调查病害产生的原因，发现防水粘结层的设计或施工不当都会引起铺装层发生破坏，尤其是防水粘结层的粘结力不足导致铺装层发生脱层破坏。一般用拉拔和剪切试验来评价粘结层的粘结性能。不同科研机构评价防水粘结层所用的试验也不尽相同，本文用拉拔试验和斜剪试验评价防水粘结层粘结性能。拉拔试验选择国产和进口环氧树脂作为防水粘结材料进行拉拔试验和剪切试验。一般斜剪试验中，大多数研究是通过工程经验确定剪切角，因而也确定了压应力与剪应力的关系。自行设计斜剪仪可以分开加载压应力和剪应力。用自行设计的斜剪仪进行斜剪试验，通过试验结果能反算出斜剪角，要比根据工程经验确定更加的准确。最后用有限元软件模拟斜剪试验，分析了防水粘结层和沥青混合料计算参数对防水粘结层剪应力影响。防水粘结层的粘结性能受温度的影响较大，随着温度的升高其抗拉强度和抗剪强度下降很快。所以本文探索了降低封闭式钢桥面铺装层温度的方法，采取在封闭式钢箱梁腹板和底板涂刷SR反射隔热涂料的方法来降低钢箱梁及铺装层温度。首先根据理论分析设计小模型对比试验。然后用有限元软件分析钢桥温度，利用数值分析的方法查看此方法是否有效。本文的研究对钢桥面铺装防水粘结层的设计和施工提供了一些参考，也对钢桥面铺装降温提供了新的方法。