近年来，我国每年都有大量的沥青路面需要维修养护，因维修产生的废旧沥青路面材料（RAP）越来越多，这些材料即占用宝贵的土地资源，也容易污染环境，研究RAP再生技术，实现高掺量RAP再生利用，将产生巨大的经济、社会和环境效益。本文从RAP材料老化机理和再生机理出发，采用先进的宏观与微观分析技术，结合贝雷法及层位功能理论，研究了高掺量RAP厂拌热再生混合料配合比设计方法、路用性能及施工工艺。本文以广惠高速公路沥青路面维修工程为背景，主要进行了以下五个方面的研究工作：（1）沥青路面老化机理与再生机理研究。研究沥青路面使用过程中的沥青老化机理、老化程度、老化特点、沥青组分迁移行为，以便有针对性的开展老化沥青路面的回收再生、老化沥青的性能恢复。（2）RAP铣刨回收工艺及性能研究。采用宏观和微观分析技术，研究RAP界面特征、沥青性质、老化程度、矿料性质、级配变异及其与再生路面使用性能关系。（3）高掺量RAP沥青混合料配合比设计研究。对RAP掺量在30%以上的高掺量RAP厂拌热再生沥青混合料配合比设计方法进行了研究。通过对比常规的设计方法的特点及不足，在热再生混合料配合比时结合多种设计理念，提出适合高掺量RAP的厂拌热再生混合料配合比设计方法。（4）高掺量RAP沥青混合料性能评价。采用多种评价手段分别对热再生混合料的水稳定性能、高温稳定性能、低温抗裂性能、抗疲劳性能及压实特性进行全方位研究。（5）厂拌热再生混合料施工工艺研究。