作为我国北方盐冻地区修建的第一座特大型海上桥梁集群工程，山东高速胶州湾大桥既有海上航道桥、海上非通航孔桥，又有陆上引桥和互通立交桥，特别是红岛互通立交桥为我国首座海上互通立交桥，其设计科学，造型独特，国内外尚无同等类型桥型结构。但这并非是这座大桥唯一的首创亮点，细数起来，胶州湾大桥的建设创造了如下几个方面的“第一”：
1.全长超过41.58公里，为目前世界第一跨海长桥；
2.我国目前国有独资单一企业投资建设的最大规模的交通基础设施项目；
3.我国北方冰冻海域首座特大型桥梁集群工程；
4.我国第一座海上互通立交即青岛海湾大桥红岛互通立交；
5.全国首座采用低桩承台的跨海大桥；
6.全桥海上钻孔灌注桩数量为5127根，居世界第一；
7.大沽河航道桥为世界海上首座独塔自锚式悬索桥；
8.由山东高速集团自主研发的水下无封底混凝土套箱技术为世界首创，荣获2009年度中国公路学会科技进步特等奖，并获得两项国家专利及2007-2008年度国家一级工法；
9.大桥开发使用的4D施工管理系统是继2008北京奥运会主场馆“鸟巢”以后，首次在大型交通工程项目中使用，该项目荣获了2009年建设部“华夏建设科学技术奖”一等奖。
有多大成就就会有多大艰难险阻，更会有更多地克服艰难险阻的智慧。胶州湾大桥从1993年4月开始规划研究，经历了规划、预可、工可、初设、施工图设计和招投标等阶段，至2006年开工既已历时13年零8个月，再有5年多的建设期，这期间内包括两院院士、长江学者在内的数百名中外专家、学者为大桥付出了智慧和汗水。多年磨砺今终亮剑。
五大难关
山东高速胶州湾大桥所属海域建设概括起来有5个方面难点：一是冰冻期长：大桥所处胶州湾海域年冰冻期60天左右；年平均冻融循环50次；二是含盐度高：胶州湾海域海水含盐度为29.4‰～32.6‰，接近国内其他跨海大桥含盐度的2倍；三是环保要求高：青岛市为国家级旅游城，大桥的建设首先要与环境协调，大桥所处海域生态尚处于良性循环状态，经济类海生物丰富，对建设、运营期间环保要求很高；四是通航、航空双重限制：沧口航道桥通航标准为1万吨轮船，通航净空为190×40.5米，航空限高为87.5米，桥面以上塔高、拉索布置的空间受限。五是跨越海域大：大桥海上段长度25.171公里。这座世界最长的跨海大桥自开工以来，凭借科技创新实现了多项世界第一。大桥在建设过程中大胆引进新结构、新工艺、新材料，创新点很多。
五大创新
精心组织、精心策划、精心设计成为大桥建设者心中至高无上的追求。要向青岛800万群众交出一份让他们心中为之骄傲和满意的答卷，同时也为子孙后代留下一笔宝贵的财富，就要从大桥开始第一步做起，从组织、设计、施工处处彰显科技之美、设计之美、管理之美、细节之美。山东高速胶州湾大桥建设总指挥长姜言泉对大桥的建设精辟地概括出5个“新”：
防腐蚀体系新：大桥受盐害、冻融、海雾、台风、暴雨、工业排放物等多重腐蚀环境的综合作用，腐蚀环境严重恶劣，防腐蚀体系具有独创性。
施工工艺新：大桥自开工以来取得多项企业新纪录，混凝土套箱无封底技术为世界首创。通航孔桥钢箱梁大节段吊装工艺、旋挖钻机开挖海上直径2.5米桩群、基于RTK和VRS技术的全桥GPS测量定位系统，均创了国内施工新纪录。
设计结构新：通航孔桥斜拉桥采用分幅稀索钢箱梁形式和销结耳板锚固方式，结构简洁明快，具有独创性；自锚悬索桥采用大跨径独塔260米单空间索面结构，主梁为双边钢箱梁＋横向连接箱结构，取消了海中悬索桥大型锚碇基础，结构造型恢弘。锚固体系在设计上独具匠心；非通航孔桥首次大规模采用双幅分离的60米跨预应力混凝土结构型式，整孔预制吊装，施工工艺先进，设计合理，提高了施工质量、大大加快施工进度。
建设运作模式新：国内首座通过项目法人国际招标，采用BOT管理模式建设管理的海上特大型桥梁工程，由国内大型企业对桥梁的施工、运营和移交进行管理，与国际大型项目管理模式逐步接轨，是将我国大型桥梁工程管理水平推向世界化的一次历史性尝试，将为我国公路桥梁建设管理体制的提供新的参考和借鉴。
管理手段新：应用4D技术和4D管理理念形成了山东高速胶州湾大桥4D施工管理系统，为国内首创；采用银团贷款、银行承兑汇票与人民币利率掉期业务等融资模式相结合方式，实现融资，为国内重大项目融资模式创新首创。
技术之刃
作为大型海上工程，风、浪、盐度大等一直是施工中的困难之处。由于大桥跨越海域大，作业时间长，工程规模浩大，冰冻问题成为对大桥耐久性的特殊考验。这就意味着在混凝土施工质量以及宽浅海域的长大跨海桥梁施工方案和工艺的选择上尤为重要。北方海域的冰冻问题对设计施工历来都是极大的挑战。青岛海湾大桥所处胶州湾海域年冰冻期60天左右；年平均冻融循环50次；、海水含盐度为29.4‰～32.6‰，接近国内其他跨海大桥含盐度的2倍；在抗冻融方面，山东高速青岛海湾大桥建设指挥部做了大量的工作。
由于受海冰影响的只有承台上部和墩柱下部(所谓的潮差区和浪溅区部分)，承台和墩柱下部属于典型的受压部位，综合考虑受力特性、服役条件、施工便利以及耐久性要求等方面，指挥部选取既能保证大桥耐久性要求，又不致增加混凝土开裂风险的保护层厚度。同时，采用引气混凝土生产及施工技术，向混凝土中引入适量、微小、均匀的气泡，这样可以确保混凝土在施工、服役期间能够经受住海水冻融循环对混凝土的影响。
除此之外，应用蓄水型透水模板布技术，真正实现了排出多余拌和水与持续保湿养护混凝土的双重功能，显著提高结构物表层混凝土的质量，如表面致密性、早期回弹硬度、抗氯离子渗透性、抗海水冻融性等。还采用了国际领先的混凝土套箱技术，降低了海上承台的施工难度，提高了对承台的保护,相当于为承台穿上了防弹衣,显著提高了承台的防海冰撞击、防海水冻融破坏。
在施工中,非通航孔桥大规模采用60米跨整孔吊装和大节段吊装施工方案,大型混凝土箱梁的预制、吊装施工,进一步丰富了海上桥梁的施工经验,使国内海上长大桥梁的设计、施工新技术得到进一步的拓展。除此之外，测量人员结合海上桥梁测量定位困难的特点，建立全桥GPS测量系统，大大提高了测量工效和工作质量。在风速观测上，对桥位处紊动风的特性进行了观测和研究，填补了我国北方地区风谱的空白。同时，在抗风研究，大沽河航道桥进行了大比例高雷诺数的涡振控制措施试验，大大促进了国内正在进行的桥梁涡振研究，并在国内首次进行波浪和潮流共同作用下的冲刷试验研究，对冲刷研究进行了开创性的探索。由于海上施工难度大，大桥在建设中设计了移动滑移模架，获得了多项专利。
科技进步
整个山东高速胶州湾大桥建设工程高精尖技术课题多达45项，其中《水下无封底混凝土套箱关键技术》成功破解了海上水下承台施工、防腐蚀、防撞击等诸多难题。该技术核心成果主要有：一是发明充气胶囊水下无封底技术，实现了10米水深下的无封底方法创新，是我国围堰施工技术的重大突破；二是发明弹性应力吸收层预防套箱开裂技术，成功解决了混凝土套箱开裂老大难问题；三是发明利用套箱提高承台耐久性新技术；四是发明套箱提高承台防撞能力新技术。
山东高速青岛海湾大桥建设指挥部总工程师邵新鹏称，水泥混凝土降温研究、通航孔桥上的耳板锚固新方式、低桩承台实验等一系列闪烁着科技之光的创新细节，托起了长龙卧波般的山东高速胶州大桥。
为确保海湾大桥高质量建设，建设指挥部勇于创新，大胆引进新结构、新工艺、新材料，目前，已获得国家级奖励3项，省部级奖励11项，中国企业新纪录21项，市级奖励1项，10项科研项目通过省、部立项。其中，水下无封底混凝土套箱技术获2009年度中国公路学会科技进步特等奖，并获得两项国家专利及2007-2008年度国家一级工法；《基于IFC标准的建筑工程4D施工管理系统的研究和应用》课题，2009年获建设部“华夏建设科学技术奖”一等奖；可循环利用钢套箱围堰获得山东省公路科技创新一等奖；水泥混凝土降温方案的研究获得2009年度中国公路学会科学技术奖二等奖；山东高速胶州湾大桥高精度卫星三维定位测量控制系统获得了山东省科技进步二等奖；
《构建胶州湾大桥施工动态安全预警系统》成果获得了2010年山东省企业管理创新成果奖。
另有多项技术拟申报国家级更高奖项，其中填补国内外空白的《特大跨海桥梁水下无封底混凝土套箱关键技术研究》拟申报国家发明奖；《冰冻海城跨海大桥建设成套技术》课题拟申报国家科技进步。 |
