随着我国公路建设事业的发展，高速公路逐渐向山区延伸，混凝土桥梁数量特别是大跨度桥梁越来越多。鉴于我国交通量越来越大及气候条件越来越苛刻，许多桥梁在未达到设计年限之前，桥梁铺装层就普遍出现了严重的早期损害，极大的影响了桥梁的使用寿命，造成巨大的经济损失。桥面铺装除了要满足普通路面对沥青混凝土的基本要求之外，还应具有与水泥混凝土桥面的结构特点和使用条件相适应的技术性能。本文选用日本环氧沥青和国产环氧沥青作为研究对象，对两种混合料的材料组成设计、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、耐油腐蚀性及抗疲劳性能进行了系统的对比研究。首先，选用主骨架空隙填充法对两种环氧沥青混合料进行了材料组成设计。以马歇尔设计方法为参考并结合环氧沥青混合料自身特点，提出以目标空隙率作为环氧沥青混合料设计的控制指标，由此设计出符合桥面铺装特点的环氧沥青混合料。其次，通过马歇尔稳定度试验、车辙试验、小梁弯曲试验、小梁弯曲蠕变试验研究环氧树脂对沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性的改性效果，并改变试验温度分析环氧沥青混合料对高温环境及低温环境的敏感程度。再次，耐久性是评价桥面铺装层材料好坏的关键。本文通过一系列室内试验，从水稳定性、耐油腐蚀性及抗疲劳性能三个角度对日本环氧沥青混合料和国产环氧沥青混合料的耐久性能进行了对比研究。最后，依托西安至宝鸡高速公路改扩建工程,进行了混凝土桥面试验段铺装，本文对铺装层生产配合比设计、环氧树脂投放、工程质量控制要点等进行了系统的研究，为环氧沥青在混凝土桥面铺装工程中的应用与推广提供指导和借鉴。