钢管混凝土拱桥具有结构轻巧、造型美观、承载力强、建造方便、性价比高等特点,受到桥梁建设领域的广泛关注。然而,钢管与核心混凝土的协同性是决定钢管混凝土工程成败的关键。而如何实现核心混凝土在钢管内充分的密实填充是保证两者协同作用的首要因素,因此核心混凝土需采用具有良好密实填充性的自密实微膨胀混凝土。机制砂作为一种经济环保型工程材料,解决了山区工程建设河沙紧缺、运输困难、石屑废弃物堆积污染的问题。然而,机制砂的石粉含量高、颗粒尖锐多棱角、级配不良的问题制约了其在自密实混凝土中的应用。因此,研究配制机制砂自密实钢管混凝土具有很大的挑战性和良好的经济、社会、环境价值。本文以沪蓉国道小河特大桥钢管拱混凝土为研究背景,论证了采用机制砂配制C60钢管高性能混凝土的可行性,提出了高石粉含量机制砂在自密实钢管混凝土中的应用技术,为机制砂在高强钢管混凝土中应用提供了参考实例。完成主要研究工作如下：1.结合工程背景与混凝土原材料特点,提出了C60机制砂钢管混凝土的技术要求。2.通过C60机制砂钢管混凝土的原材料性能试验,完成了关键材料的优选工作。并通过水胶比、胶凝材料用量、机制砂石粉含量、砂率、膨胀剂品种与掺量、矿物掺合料品种与掺量对混凝土的工作性、抗压强度与限制膨胀率的影响试验,优化得到了C60机制砂自密实钢管混凝土的配合比。3.对优化后配合比进行了工作性、力学性能、体积稳定性、水化热、耐久性等关键性能试验。系统研究了机制砂石粉含量在3-10%范围对C60钢管混凝土的工作性、力学性能、限制膨胀率、抗压徐变、抗塑性收缩开裂性能与耐久性能的影响,并与河砂混凝土相关性能比较。结果显示石粉含量7%的机制砂C60钢管混凝土在工作性上略差,但在力学性能、限制膨胀率、耐久性指标可以与河砂混凝土相媲美,甚至优于河砂混凝土。4.开展了C60机制砂钢管混凝土的工程应用,并探讨了机制砂钢管混凝土的浇注方案。结果表明,混凝土施工性能良好、强度满足设计要求,钢管内混凝土填充密实。