我国公路建设已从建设为主转入建设与养护并重的阶段,在沥青路面改建和养护过程中会产生大量的废旧沥青路面材料。沥青路面再生技术尤其是厂拌热再生技术能够有效回收、利用旧沥青路面材料,减少沥青、石料等材料使用的同时,避免了环境污染和资源浪费,因此在国内外得到了广泛的应用。在厂拌热再生过程中旧矿料颗粒的迁移状态对级配设计与热再生沥青混合料的路用性能具有重要影响,本文在山东省交通科技创新项目:“厂拌热再生沥青混合料长期路用性能与应用技术研究(2015B02)”的资助下,结合实体工程,系统、深入的研究了旧矿料颗粒迁移状态的测定方法、旧矿料颗粒的迁移规律以及热再生沥青混合料的级配优化设计。通过室内试验与理论分析,提出了热再生过程中旧矿料迁移状态的测定方法,该方法主要包括室内RAP模拟制备、热再生沥青混合料拌合、新旧矿料的分离、分析计算等步骤,同时提出了评价不同规格旧矿料颗粒迁移状态的技术指标。采用20%、30%、40%和50%四种RAP掺量,利用该试验方法分别测定了热再生沥青混合料中≤1.18mm的各规格旧矿料颗粒的迁移状态,根据试验结果,分析了RAP掺量、旧矿料规格对迁移状态的影响规律。结合工程实际,通过室内试验对不同RAP掺量的热再生沥青混合料进行了配合比设计;根据热再生过程中旧矿料颗粒的迁移状态试验结果,对级配设计进行了优化,总结得出了基于旧矿料迁移规律的热再生沥青混合料级配设计优化方法;测定和分析了级配优化设计后热再生沥青混合料的高温稳定性能、低温性能与水稳定性能。依托S243明泰线大修工程,依据热再生沥青混合料的配合比设计结果,铺筑热再生沥青路面,并对成型质量进行了检测,总结得出了热再生沥青混合料的生产和施工工艺。