为解决旧路改造过程中产生的路面铣刨料（RAP），开展高掺量多结构层道路固废再生路面混合料性能试验研究，设计基于旧路改造的高掺量道路全断面再生结构方案，采用再生SMA-13磨耗层+高掺量厂拌热再生中下面层+乳化沥青厂拌冷再生基层的路面结构，研究高掺量RAP对不同沥青面层层位的适用性。结果表明，再生SMA-13路用性能良好，与新料SMA-13基本相当；自主研发的再生剂能较好地改善RAP中旧沥青的性能，旧沥青针入度随着再生剂掺量的增加而增大，软化点随着再生剂掺量的增加而减小；随着RAP掺量的增加，再生改性AC-20C的冻融劈裂强度比逐渐增大，动稳定度逐渐降低，最低为7 442次/mm；随着二次老化时间的延长，RAP中旧沥青的针入度逐渐降低，软化点逐渐升高；随着RAP老化时间的增加，乳化沥青冷再生混合料的马歇尔空隙率逐渐增大，干、湿劈裂强度逐渐降低，其高温稳定性逐渐提高，水稳定性逐渐下降；优化合成级配可改善乳化沥青冷再生混合料的路用性能；再生SMA-13上面层的RAP掺量宜为25%，中下面层RAP掺量最高宜为45%，乳化沥青冷再生的RAP掺量宜为80%。对道路全断面再生结构使用性能进行长期跟踪观测，结果表明路面使用性能良好。