温拌再生路面材料技术兼具固废再利用和节能减排双重功能，是应对城市固废堆积和废气污染等环境问题的有效新技术，具有重要的研究意义和良好的发展前景。本文以掺加30%旧料的温拌再生沥青及其混合料为研究对象，对温拌再生沥青的宏观性能（针入度、延度、软化点、黏度）和微观结构特性（分子量、化学结构）进行了分析，评价了温拌剂、再生剂对温拌再生沥青的性能影响效果，并对温拌再生沥青混合料设计方法进行深入研究。首先，通过对新沥青、老化沥青、再生沥青、热拌再生沥青和温拌再生沥青的宏观性能进行试验，深入认识了温拌剂、再生剂及新旧沥青对温拌再生沥青宏观性能的影响。研究结果发现：再生剂能够使沥青针入度增大，软化点降低，延度提升，黏度减小；温拌剂对沥青的宏观性能影响小，但是能够改善沥青的流动性。其次，采用凝胶色谱（GPC）分析和红外光谱法分别测定新沥青、老化沥青、再生沥青、热拌再生沥青及温拌再生沥青的分子量和化学结构，确定了沥青在老化和再生及温拌过程中分子量与化学结构的变化规律。研究结果发现：沥青在老化过程中，分子量增大，再生剂能够有效降低沥青的分子量，温拌剂对分子量的影响小。分子量与黏度存在相同的变化趋势。同时，老化和再生过程中，沥青分子结构中的羰基（C=O），羟基（—OH）和C=C双键都发生了变化，温拌剂对沥青的化学结构没有影响。最后，通过分析沥青用量对温拌再生混合料的路用性能影响程度，建立温拌再生沥青混合料沥青用量与路用性能的关系。并分析高温性能、低温性能及水稳定性在混合料路用性能中的权重系数，提出了基于路用性能的温拌再生沥青混合料设计方法。研究结果表明，采用基于路用性能的设计方法得到的温拌再生沥青混合料比马歇尔设计方法性能更优，经济性更好。