随着工程建设事业的发展,跨海大桥的建设也取得了长足的进步。跨海大桥横跨海峡和海湾,通过不同区域的连接对交通运输带来了极大的便利。但是,跨海大桥面临着严峻的耐久性问题,特别是混凝土结构的桥墩,在恶劣的海洋环境作用下混凝土的材料性能将发生退化,严重的耐久性问题甚至会威胁到桥梁工程的安全性。本文依托大连市长兴岛至交流岛跨海大桥为工程背景,提出以围套的形式使用UHPC(超高性能混凝土)作为桥墩的附加保护层来解决桥墩混凝土的耐久性问题。UHPC围套可以将桥墩混凝土与外界侵蚀环境相隔离,同时其提供的约束作用也将改变桥墩混凝土的轴压性能。为了深入分析UHPC围套对桥墩混凝土的影响,本文对常温条件下18个UHPC加固混凝土试件和冻融循环、干湿循环和海水浸泡后的129个UHPC加固混凝土短柱进行试验研究,研究变量包括了UHPC围套的厚度和形状以及环境作用的类型和时间,重点分析了常温下UHPC围套对混凝土短柱轴压性能的影响以及三种典型海洋环境下UHPC围套对内部混凝土的耐久性保护效果。试验结果表明:常温下UHPC约束混凝土的峰值应力和峰值应变随着UHPC围套的厚度的增加而增大,延性系数也相应提高;在相同厚度的情况下,UHPC围套对方形试件的约束效果小于圆形试件;在冻融循环和干湿循环作用下,UHPC加固后的混凝土短柱的轴向应力-应变曲线较为饱满,而素混凝土短柱的曲线呈现扁平化的特征;UHPC围套对混凝土的耐久性保护效果显著,在相同的环境类型和作用时间下,随着围套厚度的增加,试件的强度保持率增大而质量损失降低;对比干湿循环和海水浸泡下试件的质量损失和强度保持率,发现干湿循环作用加速了混凝土的劣化过程;由于方形试件角部易出现离子富集,海水长期浸泡下方柱试件的强度保持率比圆形试件更低。此外,还对常温下UHPC约束混凝土的应力-应变关系和海洋环境下混凝土的强度劣化规律进行了理论分析。最后,结合背景工程的环境条件和设计情况,提出了适用于跨海大桥的UHPC围套厚度、形状设计方法和施工方案,该方法也为今后类似工程的UHPC围套使用提供了借鉴和参考。