随着混凝土核心筒+外框巨型钢管柱的组合形式在超高层建筑中应用越来越广泛,伴随建筑物高度与体量的不断攀升,作为超高层建筑的主要承重构件,外框巨型钢管柱的尺寸与钢材厚度不断增大,内部钢骨隔板及竖向加劲肋的结构构造日趋复杂,内腔混凝土强度、体量不断增大,由此造成巨型钢管混凝土柱的工程施工具有极大的挑战性,尤其针对其内部混凝土施工工艺及质量保障措施提出了更高的要求。本文基于工程实际应用需求,针对巨型钢管高强度混凝土柱的混凝土施工工艺与质量控制措施开展模型试验与水化热温度场数值模拟研究,主要包含以下几个方面:（1）在常规高强度混凝土配合比试配研究的基础上,设计了两种技术路线,运用“三步法”,研究能够满足巨柱混凝土高强度、高流动性与低水化热性能要求的配合比。（2）采用实体模型浇筑试验的方式,对巨型钢管柱混凝土施工工艺与流程、质量控制措施进行试验研究。试验结果表明,尽管采用了低水化热的配合比,但高强度混凝土水化热造成的表里温差与降温速率仍然较大。通过实体检验及性能检测结果表明,混凝土强度、裂缝控制能够满足混凝土质量要求,从而验证了配合比的合理性。同时依据混凝土浇筑试验过程,总结了施工质量控制中应注意的重难点问题并提出了相应的解决措施。同时运用多种方式,对高强度大体积混凝土质量性能检测方法进行了研究,结果表明超声波法对超大截面、内部构造复杂的钢管混凝土难以实现准确的质量检测的推断。（3）运用MIDAS FEA软件对巨型钢管柱混凝土的水化热温度场进行数值模拟。分析结果表明,对于内部钢骨构件复杂的巨型钢管混凝土柱的水化热温度场分析,应考虑内部钢骨构件对混凝土水化放热温度场的影响。并同时结合分析数据得出的温差控制质量临界值,可以有效指导后续施工中的质量控制,从而保证高强度混凝土质量。（4）依据对模型试验柱段的水化热数值模拟结果,结合拟定工期的不同自然气候条件对实际柱段的水化放热进行了数值模拟,得到了基于实际柱段的水化放热特性数值分析结果。结果表明,在气温较低的十二月份对巨型钢管混凝土柱进行混凝土浇筑,采用提高混凝土入模温度或在钢管外粘贴XPS保温板的施工措施均不能保证满足混凝土性能要求。因此不建议在气温较低的月份对巨型钢管混凝土柱进行混凝土浇筑施工。