沥青混凝土路面的低温开裂现象在我国北方等寒冷地区普遍存在，纤维改性沥青路面的特点突出，能有效减缓混合料结构中温缩裂缝的产生及反射裂缝的扩展，延长沥青路面使用寿命。该成果以水稻秸秆纤维的加筋阻裂能力为切入点，研究其对沥青胶浆及混合料的低温改性效果。首先对水稻秸秆进行破碎及表面改性，分析改性前后水稻秸秆纤维的组分、热稳定性、结晶度以及表面形貌变化，揭示其改性机理。其次通过锥入度、动态剪切流变、弯曲梁流变、直接拉伸及热重分析等试验研究纤维对沥青胶浆低温性能的影响；通过扫描电镜与荧光显微镜试验从微观角度探究秸秆纤维在沥青中的分布状态；利用凝胶色谱、红外光谱等试验分析加入纤维后沥青分子量以及特征官能团的变化。最后对不同掺量下的纤维沥青混合料进行温度收缩试验，计算温度收缩系数，结合小梁弯曲试验及直接拉伸结果，研究分析秸秆纤维沥青混合料收缩与抗裂性能。在此基础上，选取了路面病害频发区域铺筑试验路段，将秸秆纤维改性沥青混合料的掺配技术应用到工程实际中，并与室内试验及模拟结果进行了对比分析，为将秸秆纤维沥青混合料应用于东北寒区提供参考。得到主要结论如下: 1.提出了水稻秸秆纤维预处理方法、制备工艺及控制参数。当化学试剂质量比例为1.5%，反应温度为60℃，反应时间为90min 时，水稻秸秆纤维的吸油能力最佳。 2.当水稻纤维掺量为3%时对沥青胶浆的低温抗开裂能力增强效果最为明显，且纤维沥青胶浆的相容性最佳。 3.水稻秸秆纤维与沥青间主要以物理作用互相粘结，纤维在沥青起到增粘、增韧与桥接等作用，从而改善沥青胶浆的低温性能。 4.掺入水稻秸秆纤维后，沥青混合料的低温抗裂性能增加，疲劳寿命增长，路用性能显著提升。 5.随着纤维掺量的增大，沥青混合料层底最大弯拉应力呈减小趋势，沥青混合料的抗弯拉性能增强。综合考虑，推荐沥青混合料中纤维量为0.3%。 6.提出了工厂化生产与施工的技术参数和掺水稻秸秆纤维沥青路面的技术要点。