路面材料循环利用是发展绿色交通建设的重点,沥青路面养护、翻修会产生大量废旧混合料,厂拌热再生技术可有效利用废弃旧料,但由于旧料性质差异大,高掺量RAP的热再生沥青混合料很难设计成功。国内现行的马歇尔设计法在设计沥青混合料时也存在诸多缺陷,不能有效地兼顾混合料的高温和低温性能。基于此,本文利用以性能平衡为目的的平衡设计法对不同RAP掺量的热再生沥青混合料进行应用设计,并于马歇尔设计法进行对比,以研究平衡设计法在厂拌热再生技术中的应用。通过比选平衡设计法的三种不同类型,选择完全基于性能试验的平衡设计法。确定50℃浸水汉堡车辙试验和25℃半圆弯曲试验作为本文平衡设计法采用的性能试验,并明确了性能试验的方法、评价指标和有效标准。测定RAP和原材料性质,设计研究试验方案,选用AC-13C型级配对0%、20%、40%、60%RAP掺量的热再生混合料进行级配组成设计,采用多种室内试验对平衡混合料性能进行综合评价,并与马歇尔设计法进行比较。选择再生剂掺加工艺,对再生沥青进行常规性能试验和PG性能分级试验,掌握回收沥青再生规律。研究发现,新沥青PG等级为64-22,旧沥青已不满足PG标准,再生剂的掺入可有效恢复再生沥青黏度、三大指标,降低疲劳因子、车辙因子和蠕变劲度,提高蠕变模量。选择9%作为再生剂最佳掺量,此时再生沥青PG等级恢复为70-22,红外光谱结果显示9%再生剂掺量可有效恢复再生沥青分子官能团数量。确定厂拌热再生沥青混合料的拌和工艺流程,利用平衡设计法对四种RAP掺量的热再生混合料进行设计,获得新沥青最佳用量。通过各类室内试验,分析不同RAP掺量下平衡混合料的路用性能。试验结果表明四种RAP掺量的平衡混合料路用性能良好,高低温性能均可有效兼顾;RAP高掺量时,平衡设计法能有目的的提高沥青含量,减小热再生混合料在动态模量高频率下低温性能的下降幅度。最后,利用马歇尔设计法对四种RAP掺量的热再生沥青混合料进行设计,得到的马歇尔混合料与平衡混合料进行试验对比。结果表明,平衡设计法设计的热再生混合料空隙率波动范围更大,逼近空隙率界限,零或低掺量RAP时,平衡设计法能在保证低温性能的情况下,设计新加沥青用量更少,节省经济成本;高掺量RAP时,平衡设计法能通过提高沥青含量确保热再生混合料的低温性能,更好地平衡车辙与开裂之间的关系,有效提高RAP的掺配比例。平衡设计法为热再生沥青混合料设计尝试了新的设计方法,丰富了再生沥青混合料性能提升的路径。