随着钢管混凝土结构向更高、跨度更大方向发展，向钢管中灌注超高强混凝土成为主要的发展趋势。超高强混凝土由于胶凝材料用量高、水胶比极低，因此本身的自收缩很大，影响钢管与混凝土的紧密结合及套箍效应；同时工作性能控制难度大，生产制备成本高。针对上述问题，结合四川雅泸高速公路腊八斤大桥超高强钢管混凝土高墩工程，本文进行了如下研究工作：利用密实骨架堆积设计方法改善混凝土的力学性能，利用膨胀剂与增粘减缩剂复掺的设计方法改善混凝土的体积变形性能，采用常规原材料制备得到了C80—C100强度等级超高强钢管混凝土。系统研究了水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料、砂率、集料级配、养护条件对超高强钢管混凝土工作性能和力学性能的影响。 结果表明：水胶比对混凝土工作性和强度影响显著，混凝土的胶材用量要控制在一定范围，不应高于600kg/m3。本试验得到的合适砂率为40％，各种养护条件对强度的贡献依次是：水中养护>标准养护>绝湿养护>自然养护。研究了水泥浆体和混凝土的流变性能。结果表明：浆体的用量直接影响混凝土的工作性，要有足够的浆体使骨料悬浮其中。本试验得到的C100、C60、C30混凝土的胶凝材料层厚度之比为：1：0.96：0.89。测试了钢管混凝土轴压短柱的力学性能。研究结果表明：承载力随着混凝土强度的增大而增大，在相同钢管尺寸下，随核心混凝土强度等级的提高，钢管轴压荷载峰值出现的越早。对于相同强度等级的钢管混凝土，随套箍指标的增加，承载力增加，混凝土开裂破坏后，套箍指标越大，实测荷载—应变曲线下降段越平缓，钢管混凝土结构延性越好。研究了混凝土的自收缩和徐变性能。结果表明：1.5％增粘减缩组分和6％膨胀剂双掺可以在不降低混凝土强度的情况下明显补偿混凝土的自收缩，混凝土在3d龄期后出现了微膨胀，360d时的膨胀值达到2.71×10—4。超高强钢管混凝土的徐变变形值和徐变系数很低，C100强度等级混凝土360d加载龄期的徐变变形和徐变系数分别为5.38×10—4和1.62。研究了超高强混凝土的微观结构。结果表明：超高强混凝土中不存在明显的界面过渡区，集料与水泥浆体结合极为紧密，其内部结构更均匀。本研究首次在国内桥梁上应用C80级自密实微膨胀钢管混凝土。工程应用实践表明：应用本研究所配制的混凝土能完全满足高墩高位抛落免振捣施工，混凝土具有优异的工作性能、强度性能和耐久性能。