在西部大开发战略和一带一路的战略大背景下,高原地区一直是发展的重点及难点。通过发展公路交通可以改善青藏高原地区的发展环境、提高区域可达性、促进西部经济整合和优化资源配置来推动西部经济快速发展。青藏高原地区独特的低温大温差环境对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能等产生诸多不利影响,因此,本文通过试验研究高原环境下的高性能混凝土的制备技术及混凝土性能提升技术,并依托于尕玛羊曲、唐乃亥黄河特大桥工程,制备了适用于高原环境的高性能混凝土,对青藏高原地区今后的桥梁建设具有重要的现实意义。.对青海地区进行了环境、混凝土及其原材料与配合比设计、桥梁典型病害调研。青海高原地区具有低温多变、温差大、干燥多风、日照长的环境特点;青海地区砂子过粗、含泥量高、骨料质量不高、石子针片状含量高,混凝土水灰比及用水量偏高、水泥用量高、使用较少矿物掺合料、不注重引气;桥梁典型病害有上部结构出现裂缝,渗水、下部结构出现裂缝,且观感质量不佳等。针对高速公路桥梁的不同结构部位,配制了 C30和C50两个系列的抗冻高性能混凝土,研究水胶比、砂率、粉煤灰掺量等参数对混凝土性能的影响,并针对当地设计与施工要求和原材料情况,注重骨料级配设计、掺合料和高性能减水剂双掺技术,以及引气技术来提升混凝土的耐久性,提出以耐久性为主的HPC配合比优化方法。研究了高性能混凝土在冻融环境下的抗冻性能及微结构损伤机理。结果表明,对抗冻高性能混凝土 C30含气量为4.5%～6.0%,C50为5.5%～6.0%。气孔的孔径范围为40～280μm,气泡间距系数为120～150μm,其抗冻性均大于300次冻融循环。适当增加含气量、减小孔径和气泡间距系数,可明显提升混凝土的抗冻性能。研究了适用于低温环境下的桥梁下部结构有早强要求的C30混凝土,试验结果表明,在负温及正负变温条件下养护,掺防冻剂的混凝土强度明显高于不掺防冻剂的混凝土强度,但在标准养护条件下,掺防冻剂的混凝土早期强度高,后期强度增长率低。通过降低水胶比、控制粉煤灰掺量、浇筑前对原材料加热、浇筑后进行蓄热保温等方法均能有效提高低温混凝土力学性能。研究了变温条件下C50混凝土的圆环收缩开裂的应变规律,结果表明,在常温下,混凝土的应变曲线主要分应力集中阶段、应力缓冲及应力平衡阶段三个阶段。混凝土的早期抗裂性与收缩性能有直接的关系,圆环约束对混凝土早期应变变化影响较大,限制条件下,混凝土容易开裂。变温条件加剧了混凝土的收缩变形,尤其是在正负变温的情况下,因此有必要对混凝土采取养生措施,同时优化配合比,减少混凝土出现开裂的可能性。