我国目前还没有统一的有关寒冷地区桥面防水层的设计、试验、施工方面的规范，在选择、使用防水材料时盲目性大，无法根据不同实际情况来操作，导致桥面防水措施不当、质量控制无章可循。为此，需要对桥面防水材料进行试验研究，以便能够提出反映桥面防水材料实际性能的试验方法和合理的评价指标。
通过对几种防水材料室内物理力学、路用性能及抗施工损伤性能的试验研究表明，热铺型胶粉改性沥青加碎石桥面防水材料具有比其他类型的防水材料更好的物理力学特性、路用性能和低温适应性，因此更适用于寒冷地区的混凝土桥梁桥面应用。高分子聚合物橡塑共混型桥面防水材料由于其价格优势和较好的低温适用性能适用于冷区及温区。
以实体工程桥面铺装结构为依托，对沥青混凝土桥面铺装结构的材料非线性特性进行理论计算分析，利用线弹性力学原理，建立了含防水层在内的桥面铺装体系受力性能分析的有限元模型，并进行了参数敏感性分析。提出桥面防水的一般要求、桥面防水部位、桥面防水层结构厚度设计及桥面铺装层厚度设计的原则，并根据桥梁在荷载作用下铺装结构受力特性分析结果，给出适宜于北方寒冷地区的热铺型胶粉改性沥青加碎石桥面防水层和高分子聚合物橡塑共混型桥面防水层及相应的桥面铺装层厚度推荐值，为今后寒冷地区的桥面防水层及铺装层设计提供依据。
在大量试验研究的基础上，结合实体工程试验研究，针对适宜于寒冷地区混凝土桥梁的热铺型胶粉改性沥青加碎石桥面防水和高分子聚合物橡塑共混型桥面防水给出了相应的施工设备、施工工艺及施工控制、检测指标和标准。不仅为寒冷地区混凝土桥梁桥面防水技术的研究提供了第一手基础资料和依据，也可为桥面防水类似工程借鉴。