本申请涉及桥面铺装领域，具体公开了一种新型钢桥面铺装用聚氨酯路面结构及其施工方法，路面结构包括由下到上依次铺设的基层、复合粘层、持力层、抗剪层和面层，所述基层为钢板层，所述复合粘层包括靠近所述基层的聚脲粘层和靠近所述持力层的聚氨酯粘层；所述聚氨酯粘层为过羟基聚氨酯粘层且羟基和所述持力层形成化学连接；所述聚氨酯粘层的制备原料按重量份包括以下组分：25‑40份聚醚多元醇、0.5‑3份凝胶型催化剂、0.5‑1份消泡剂、40‑60份聚氨酯预聚体、10‑25份塑化剂。本申请路面结构中，复合粘层与钢板形成强粘接，有效防水抗拉；持力层以优异的协同变形能力吸收桥面大变形应力，防止开裂。