目前的沥青混合料设计体系和通常的摊铺施工工艺条件下,沥青混合料的高温稳定性和抗裂性能是一对矛盾。经济的持续发展导致交通量的不断增加,加之我国沥青路面结构大多数为半刚性基层沥青路面或刚性基层复合路面,使沥青路面高温车辙、反射开裂等破坏现象频繁出现,并且二者难以调和。如何在确保车辙抵抗力的前提下,较大地提高沥青混合料的变形能力,成为亟待解决的问题。传统的沥青贯入式路面充分利用了粗集料之间的嵌挤,在一定的条件下可达到抗车辙的效果。但传统的沥青贯入式路面中的集料未经加热,导致沥青灌入集料的过程中流动性下降,未能完全将集料裹覆,使集料之间的粘结性差,易出现松散、剥落等现象;施工工艺方面,传统的沥青贯入式路面采用分级摊铺的施工方法,这会使一部分嵌缝料无法填充主层石料的空隙,导致混合料存在较大的空隙率,达不到密实状态。同时,其施工层厚度也受到限制,层厚与主层石料的最大粒径相当,通常不超过5cm,层厚越大,其路用性能也越差。沥青贯入式路面在我国的使用已经越来越少。为了克服传统的沥青贯入式路面的不足,本文提出一种新型沥青混合料-预拌热碎石贯入式沥青混合料,以期改善目前沥青路面抗车辙和抗开裂这一固有矛盾,减少沥青路面车辙、开裂等病害。论文的主要工作及研究成果如下:(1)提出了预拌热碎石贯入式沥青混合料设计方法:(1)采用分级掺配的方法设计预拌热碎石贯入式沥青混合料的级配,确保骨架的形成;(2)根据骨架空隙体积填充的思想确定沥青或沥青胶浆(胶结料)的贯入所需用量;(3)测定沥青或胶浆不同温度下的旋转粘度,根据粘温曲线和沥青贯入碎石试验确定了各胶结料的贯入温度;(4)通过车辙试验进行性能验证。对各胶结料制备的预拌热碎石贯入式沥青混合料的抗车辙性能作对比,并综合考虑混合料的性能、施工温度、生产成本等各方面因素,为预拌热碎石贯入式沥青混合料选取适合的胶结料。(2)室内试验表明:预拌热碎石贯入式沥青混合料具备良好的高温稳定性的同时还具备优良的拉伸变形能力和抗裂性,对基底的粘附性强,克服了传统的沥青贯入式路面材料的弊端,其路用性能有较大的提升,特别是其拉伸变形能力甚至大大优于普通的沥青或改性沥青混合料,抗裂性能大大提升。(3)与应力吸收层(如,STRATA)相比,预拌热碎石贯入式沥青混合料的变形能力,应力消散和抗裂效果优于STRATAT应力吸收层,且预拌热碎石贯入式沥青混合料的抗车辙能力较STRATAT应力吸收层大大增强,可作为应力吸收结构层。(4)与浇筑式沥青混合料相比,预拌热碎石贯入式沥青混合料的变形能力、与钢桥面板变形协调性,和与钢桥面板间的粘结性基本与浇筑式沥青混合料相当,然其高温稳定性则远高于浇筑式沥青混合料,不易出现车辙、层间变形等病害,因此,预拌热碎石贯入式沥青混合料有望在钢桥面铺装中得到应用。(5)采用数字图像处理技术和数值仿真模拟技术对预拌热碎石贯入式沥青混合料进行细观分析,可见预拌热碎石贯入式沥青混合料粗集料之间的嵌挤程度较大,接触点较多,粗集料分布的均匀性较好,骨架结构稳定,荷载可通过粗集料颗粒之间的接触点直接传递到基层,受力过程中产生的应变和位移较小,使预拌热碎石贯入式沥青混合料在采用大油石比的同时仍具备良好的高温稳定性。(6)根据预拌热碎石贯入式沥青混合料的特点给出该混合料的适用范围,并对其施工工艺进行探讨。结合预拌热碎石贯入式沥青混合料的成型方式和特点提出一种同步摊铺机,并介绍了其工作原理和操作方法,实现了边摊铺并压实预拌热碎石边浇筑沥青胶浆的一次性同步摊铺,且可以有效地把控预拌碎石与沥青胶浆的施工温度,提高施工质量与效率。预拌热碎石贯入式沥青混合料作为一种新型的沥青混合料,在确保良好的高温稳定性的同时,具有优越的变形能力,对基底的粘附性强,密实耐久性好,防水防裂效果好。克服了应力吸收层(如,STRTA等)和目前所应用的浇注式沥青混凝土高温抗车辙性能不足的缺点,可实现厚层(3～10cm)设计和施工。而作为路面应力吸收结构层或桥面的中下面层,这种材料竖向抗车辙变形能力强,横向拉伸变形能力强,防水防裂,耐久性好,有望应用于桥面铺装、应力吸收层、抗裂结构层等领域,具有良好的应用前景。