目前在国内外大跨径预应力混凝土桥梁尤其是跨越深沟峡谷的山区桥梁中，混凝土箱型薄壁墩结构应用广泛。但箱型薄壁墩开裂现象较为普遍，已严重影响结构的安全性和耐久性。对混凝土水化放热和典型气候作用下的温度效应考虑不足是引起箱型薄壁墩开裂的重要原因之一。本文依托“湖南怀通高速沿线典型混凝土桥梁开裂控制关键技术”研究，以怀通高速小茶溪村大桥箱型薄壁墩为研究对象，对箱型薄壁墩水化热温度场和典型气候条件下的温度场及其温度效应进行了研究，其主要内容如下：1.混凝土箱型薄壁墩水化热温度场测试与分析对箱型薄壁墩水化热温度场进行了测试，提出了相关措施与建议，为怀通高速类似混凝土结构早期温度裂缝的控制提供参考。对箱型薄壁墩进行了水化热模拟分析，理论时程温度值与实测值吻合良好，理论水化热温度应力不会引起此箱型薄壁墩开裂。但墩壁外表面计算点的应力有一定的波动，施工时应注意采取保温措施，以避免外界温度对水化热的稳定产生不利影响。2.混凝土箱型薄壁墩温度场及其温度效应测试对典型气候作用下温度场（包括正温差和负温差）及其温度效应进行了多次测试。日照作用下环境气温最高温度出现在14h左右，混凝土最高温度出现在17h左右，最低温度出现在5h左右，墩内空气温度和混凝土内表面较稳定、变幅小。一天中1:00h~5:00h的混凝土内温度梯度小、应变变化值较小，可以作为温度场、温度效应分析的初始状态。基于翔实实测数据提出了箱型薄壁墩沿壁厚方向的正负温差梯度。箱型薄壁墩单纯在所测典型气候条件作用下，虽现场未发现可见裂缝，但在骤然温降作用下拉应力处于较高的水平，还应予以足够的重视。3.混凝土箱型薄壁墩温度场及其效应分析对箱型薄壁墩在典型气候作用下温度场及其温度效应进行了理论分析，与实测值吻合良好，证明温度场模拟计算的可靠性。基于温度场的模拟及其温度效应分析，提出了适合湖南地区箱型薄壁墩的二维正负温差梯度计算模式。箱型薄壁墩温度荷载效应与恒载活载效应相当甚至大于恒活载效应。箱型薄壁墩出现最大温度应力与最大正温差梯度在不同一时刻，滞后1h左右。在正温差荷载作用下混凝土内表面受拉，外表面受压。在负温差荷载作用下混凝土外表面受拉，内表面受压。