我国为了保护环境发布了一系列政策法规,而交通基础设施节能减排技术是行业研发重点实施方向,绿色材料和建设技术是重要发展趋势。冷拌混合料相较于热拌沥青混合料能减少能源的消耗和污染,但目前的冷拌混合料存在强度低、应用范围窄等问题,限制了冷拌混合料在公路工程中的应用发展。本文旨在提升普通冷拌混合料的基础上,选用水性高分子材料作为乳化沥青改性剂,并将其应用实际工程中。通过拉伸试验、动态剪切流变试验对三种水性高分子材料性能进行了分析评价,得出了不同水性高分子材料掺量下的抗拉能力、粘弹性能。通过修正的试拌试验确定了混合料拌和时的最佳外加水量,并依据马歇尔试件在不同养护时间下失水率及马歇尔稳定度确定了混合料的养护方法。经过室内实验对三种水性高分子改性乳化沥青混合料的高低温性能、水稳定性能进行了评价,并与热拌混合料和普通冷拌混合料的性能进行了对比,从而优选了一种水性高分子改性沥青混合料。此外,还对选用的粘层材料的抗拉能力、粘结强度和抗剪切强度进行评价,相对于其他改性沥青粘层材料其粘结性能提升了1.5倍、抗剪性能提升了2倍。通过在室外铺筑小型试验路对混合料的施工工艺进行了研究,提出了冷拌混合料技术施工建议和控制要点。最后,本文在西阜高速阜平西服务区进行了水性高分子改性乳化沥青试验段的铺筑,选用了水稳拌合站来进行混合料的生产施工,铺筑完成后采用了加热设备对路面进行了养护并对路面进行了跟踪观测,结果表明该冷拌混合料拥有良好的路用性能,能够满足作为中面层的相关技术要求,且具有很好的环境效益。