本发明涉及一种高性能的复合半柔性面层路面结构及其施工方法,该路面结构设于路基之上,所述路面结构包括由下至上依次设置的基层、下面层、中面层以及上面层,其中所述中面层为半柔性路面层,所述上面层为小粒径开级配排水沥青混合料路面层,所述下面层为粗粒式沥青混合料路面层。本发明中的路面结构的半柔性路面层位于该高受力区域,提升路面的抗车辙和抗剪切能力。上面层采用小粒径开级配排水沥青混合料路面层,具有耐久与抗滑性能,还能提供行车舒适性。下面层采用粗粒式沥青混合料路面层,可提高路面整体的抗车辙与抗低温性能。另本发明中上面层、中面层和下面层分别采用了不同的材料,非同质材料的路面结构不易扩散裂缝,提高了路面结构的使用寿命。