超高性能混凝土（Ultra-high-performance concrete,简称UHPC）是一类具有高强度、优异耐久性和工作性的新型水泥基复合材料,并在各类大型建筑工程中得到广泛应用。其诸多的优点能够显著提升预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe,简称PCCP）的性能。然而UHPC具有自收缩较大的特性,加大了管道早期养护开裂的风险。为了提升PCCP的工作性和耐久性,同时探究管道早期养护开裂状况。本文研发制备出符合输水管道强度和耐久性要求的UHPC,探究了UHPC的收缩性能,建立了UHPC的约束收缩有限元模型,预测其在PCCP应用中的早期开裂情况,为UHPC管道开裂提供预警,以便提前采取防裂措施。主要包括以下四部分内容:选择确定了针对输水管道的UHPC基本组成材料。运用最密堆积理论,计算出细骨料的级配。根据最大密实度理论以及试配工作设计了UHPC的配合比,确定UHPC的制备方案和养护流程。为了验证试验制备的UHPC满足高强度的要求,本文参照相关规范规定进行了UHPC立方体抗压强度以及劈裂抗拉强度试验。其立方体抗压强度能达到133.6MPa,劈裂抗拉强度为8.33MPa,而当今实际工程中PCCP主要采用C40混凝土。因此,本文制备的UHPC强度满足“高强”的特征,能够满足提升PCCP强度的要求。采用非接触法测定了高温和标准环境两种养护环境下无约束状态的UHPC的收缩行为。结果表明,标准环境养护环境下UHPC自收缩行为主要集中在养护5d内,最大收缩率为647.5;高温养护环境下其自收缩行为主要发生在养护3d内,最大收缩率为790.45。设计在标准环境和高温两组养护环境下的环形约束试验,利用应变采集仪采集养护过程中内钢环的压缩应变,推导得出UHPC环的平均自生拉应力曲线。以环形约束试件结果进行数值模拟分析,并与试验结果相比对,建立真实管材在内模约束条件下的应力分析方法。建立与实际工程型号相同的预应力钢筒混凝土管道及模具的有限元模型,探究生产制造中UHPC收缩性对PCCP养护制备的影响。实现了UHPC在PCCP应用中的早期开裂情况预测,降低UHPC的早期开裂风险。