| 大橋工程的自主創新活動，可以歸納為理念創新、管理創新、技術創新及群眾性創新等四個方面。
一、工程背景
1、建設前期遇到“七無”挑戰
無建設資金、無成熟的海上橋梁建造技術、無成套的造橋設備、無成熟的海上橋梁施工隊伍、國家無海上施工定額、無現成的技術規范、無現成的質量檢驗標準。
2、建設條件十分復雜
杭州灣是世界著名的強潮海灣之一，臺風多、潮差大、潮流急、沖刷深、灘涂寬、腐蝕強、淺層氣，一年的有效工作日只有180天左右。
二、理念創新
1、施工決定設計的設計理念。
2、盡可能變海上施工為陸地施工，實現“工廠化、大型化、機械化施工”，減少海上作業風險，加快工程進度。
3、在國內率先提出設計使用壽命100年的目標。
4、在國內率先引入民營資金參與國家特大型基礎設施建設。
三、管理創新
1、管理模式
不設總監辦，由業主承擔總監辦的大部分職責，以直接管理替代間接管理。實行“兩個負責制”：一是工程管理處領導下的項目部負責制，二是指揮部領導下的駐地辦負責制。
2、“五化”管理
(1)工作程序化。指揮部日常工作實行嚴格的程序化管理，在工程建設管理單位中率先引進并通過了ISO9001質量管理體系認證，先后制訂了68項管理制度，建立了108項工作流程，編制了700多份統一用表，真正做到按程序辦事、用制度管人，極大地提高了工作效能。
(2)管理信息化。針對大橋工程戰線長、管理難度大的特點，提出了建設數字化大橋和信息管理系統規劃，構建了由辦公OA系統、數據采集系統、GPS定位系統及視頻監控系統等十五個子系統組成的信息網絡系統，為加強現場管理、完善技術數據采集提供了有力的技術支撐。
(3)技藝標準化。根據杭州灣海域和跨海大橋建設的特點，專門組織力量自行編制了工程專用施工技術規范及專項質量檢驗評定標準，由浙江省交通廳正式批準實施，填補了我國同類橋梁建設的空白。同時，對典型工藝堅持試驗先行，樣板引路，實行“首件工程制”，經過反復總結優化，最終形成標準化工藝進行示范推廣。
(4)獎懲合同化。嚴格按照招投標文件和合同內容進行管理，倡導誠信履約。根據工程特點，設立了立功競賽獎和安全生產特別獎，實行重獎重罰，獎罰到人，充分調動和發揮了各參建單位和個人的積極性、主動性和創造性，有力地推進了工程建設。
(5)運作市場化。在項目籌建之初，針對省內民間資本充裕的優勢，大膽開辟了一條以民營資本為投資主體進行市場化運作的路子，不僅順利解決了大橋項目的籌資問題，對于民營資本進入特大型基礎設施建設，完善民營資本與國有資本有機結合的投資模式，進行了有益的探索。
四、技術創新
1、總體情況
自1994年以來，針對杭州灣特殊的建設條件，在預可、工可、初步設計及施工圖設計、開工建設等階段，圍繞建設條件、設計與施工方案、結構安全性與耐久性、運行管理等方面，先后開展了148項科研和技術咨詢活動，攻克了在強潮海灣建設跨海大橋的技術難題，取得了一大批研究成果和技術數據，獲得了250多項技術革新成果，創造了多項世界紀錄，為確定大橋最終的設計與施工方案提供了科學依據，為大橋建設的順利實施奠定了基礎，累計節約建設成本約11億元。已獲專利6項，正在申報專利8項；已批準部級工法9項，正在申報國家級工法4項；所編制的部分規范及規程已納入國家標委會、交通部、鐵道部及中國土木工程學會等行業的新規范。有9項科技創新成果作為成套技術正在申報國家科技大獎，其中，“大噸位50米預應力混凝土箱梁整體預制和梁上運輸架設技術”、“大直徑超長鋼管樁設計、制造、防腐和沉樁成套技術研究”已分別獲得2007年度中國公路學會科技進步特等獎和一等獎。發表大橋論文200多篇，其中核心刊物及國際論文75篇。2007年7月，大橋工程在第24屆國際橋梁大會上進行了學術交流，受到了國外同行和專家的高度評價。
2、核心技術
(1)大噸位70米預應力混凝土箱梁整體預制和強潮海域海上運輸架設技術
海上引橋均采用跨度70米先簡支、后連續的預應力混凝土箱梁，共計540片，分布長度18.27公里，單梁自重2200噸，采用C50海工耐久混凝土。箱梁在預制場整體預制，采用2500噸和3000噸兩艘運、架一體船吊裝。70米箱梁是亞洲規模最大的整孔預制箱梁，本項目取得以下成果：成功地解決了箱梁的整體預制問題，完善和發展了重型箱梁陸上搬運技術，研制了海上運架梁一體起重船。
該項目已通過交通部科技教育司組織的專家鑒定，總體上達到國際領先水平。
(2)大噸位50米預應力混凝土箱梁整體預制和梁上運輸架設技術
南岸灘涂區引橋全長10.1公里，上部結構均為跨徑50米先簡支、后連續的預應力混凝土箱梁，共26聯(雙幅)，計404片，邊梁和中梁自重分別為1430噸和1425噸。50米箱梁整孔預制、梁上運輸、架橋機架設及體系轉換，其規模和工藝在國內外尚屬首次。該成果解決的關鍵技術問題有：大噸位預應力混凝土箱梁整孔預制技術、重型箱梁運輸及架設專用設備的研制、箱梁運輸與架設工藝等。
該項目己通過交通部科技教育司組織的專家鑒定，總體上達到國際領先水平。獲2007年度中國公路學會科技進步獎特等獎和省部級工法，正在申報國家級工法和多項國家專利。
(3)海洋環境下長壽命混凝土結構耐久性研究
混凝土結構防腐采用了綜合系統技術，引進和改進國外先進防腐技術，建立系統的防腐監測與評估手段。根據不同階段取得的試驗參數，本橋對海上混凝土結構的壽命先后進行了三次數值預測。預測分析表明，海上橋梁結構各主要構件均能滿足設計使用期限的要求。該項目已獲實用新型專利2項，另有發明專利2項在申報中。
(4)大直徑超長鋼管樁設計、制造、防腐和施工成套技術研究
超長整體螺旋焊縫鋼管樁方案的確定打破國際慣例，研發了集制作、防腐及沉樁一體的成套技術。在設計、制造、涂裝、陰極保護和海上沉樁等方面采用了一系列新材料、新工藝和新設備，在實踐中編制和完善了海上樁基施工技術規范和驗收評定標準，所形成的成套技術對發展我國跨海橋梁基礎設計和施工技術具有重要意義。
該項目己通過浙江省交通廳組織的專家鑒定，總體上達到國際領先水平。獲2007年度中國公路學會科技進步獎一等獎；獲發明專利1項，實用新型專利2項；另有2項發明專利正在申報中。
(5)災害天氣對行車安全的影響及對策研究
大橋建成后，將面對海洋氣候對大橋交通和行車安全的影響，如何將其影響降至最低程度，確保大橋與兩岸接線高速公路有同等通行能力，是一個十分迫切而重要的問題。鑒于大橋的工程特點，解決行車安全問題主要從以下三方面著手：①建立國內首個跨海長橋安全行車限速標準；②首次大范圍采取設置風障、防霧燈及加高護欄等工程新措施來提高行車安全。根據研究結果，在橋塔附近、航道橋區段和高墩區按不同情況設置了局部風障，全橋護欄由原設計1.25米加高至1.5米；③建立基于路網概念的交通運營管理系統。
(6)河工模型與橋墩局部沖刷研究
為了摸清水文對橋軸線、橋跨布置的關系以及建橋對水環境的影響，特別是建橋對錢江涌潮奇觀的影響、橋墩局部沖刷等重大設計問題，在大橋前期工可及初步設計階段，先后開展了大規模的河工模型與橋墩局部沖刷的專題研究。
通過多種研究手段的有機結合，獲得建橋對水環境的影響不大，對錢塘江涌潮與上游泄洪基本沒有影響，對乍浦港與南、北航道均無明顯不良影響的明確結論，為橋軸線的選擇、橋孔間距的優化、橋墩樁基型式的確定提供了科學的依據。
浙江省科技廳與浙江省水利廳主持召開了《杭州灣跨海大橋河工模型與橋墩局部沖刷研究》的鑒定。鑒定委員會認為，本項成果總體達到國際先進水平，其中實體模型中涌潮的模擬方法和試驗技術以及分布式渾水生潮系統和沙量隨潮變化的加沙系統方面達到國際領先水平。該項目已獲2003年浙江省科技進步二等獎。
(7)跨海長橋全天候運行測量控制關鍵技術
大橋工程在寬約32公里的海面上施工，由于建橋條件制約，傳統測量方法已無法滿足大橋工程測量要求，如何快速、準確進行大橋施工測量作業成為制約大橋工程工期的關鍵問題。該項目主要研究成果如下：解決了GPS連續跟蹤站在寬海域長期穩定可靠高精度的運行問題，創造了GPS、水準測量和三角高程測量整體優化的海上長橋施工高精度控制及高程傳遞的新方法；建立了連續運行的GPS工程參考站系統，實現了實時平面定位精度3～5厘米，實時高程定位精度5～10厘米；根據對橋位測區高程異常值數據的理論分析，提出了一種過渡曲面高程擬合法，使36公里跨海GPS擬合水準的測量精度優于3厘米，達到了國家三等水準測量精度標準，滿足了海上首批承臺施工高程控制的需要；建立了適應海域長距離大范圍的獨立工程坐標系，考慮了地球曲率等對坐標系的影響，提高了施工放樣精度。
該項目己通過交通部科技教育司組織的專家鑒定，總體上達到國際先進水平，其中寬海域長橋工程施工中高程傳遞等難題的解決達到了國際領先水平。
(8)南岸灘涂區淺層氣勘探及工程對策研究
在初勘階段，大橋南岸長達10公里的灘涂區地層中普遍發現有淺層氣分布。其中，在富集淺層氣區域噴發強烈，嚴重影響并危及大橋地質勘探工作。為了探明該區域淺層氣分布狀況、弄清其對大橋工程設計、施工及運行安全等方面的不利影響，并研究相應的工程對策，組織開展了系統的專題研究工作。通過研究，取得了翔實的數據并提出了行之有效的工程措施，確保了樁基和棧橋施工的順利實施，開創了淺層氣富集區域建設大型橋梁工程的先例。
其主要研究成果有：①通過研究搞清了淺層氣的分布與氣藏特征、淺層氣區對土體工程性狀的影響程度；②采取積極主動的控制放氣是預防淺層氣對樁基施工與承載性能不利影響的最有效措施；③針對6個含氣區段，9個放氣點氣藏類型，含氣量大小和規模的差異性，提出了不同的放氣技術方案并制訂了可實施性的工藝流程。
(9)鋼匝道橋鋪裝技術
海中平臺鋼匝道橋面鋪裝原方案為雙層環氧瀝青混凝土方案，由于鋼匝道橋縱坡大，半徑小，縱向坡度超7%，在壓路機碾壓過程中，壓路機會在未固化的粘結層界面上施加較大的水平力，容易造成粘結層破壞，影響粘結層的粘結效果，且在攤鋪碾壓過程中，攤鋪機行走在未固化的環氧瀝青粘結層表面可能會發生打滑和粘連現象，為此組織開展大縱坡、小半徑鋼橋面鋪裝方法研究。
通過對國內鋼橋面鋪裝方案發生早期破壞的分析，提出了橋面鋪裝與鋼板協同受力的橋面鋪裝設計理念。針對鋼匝道橋縱坡大，半徑小的工程特點，從解決層間抗剪切能力不足入手，提出了新型的鋼橋面鋪裝結構EBCL＋RA05＋SMA10。經專家評審，認為該新型鋼橋面鋪裝結構，施工簡單、造價經濟，國內外首創。其成果總體上達到了國際領先水平。
3、工藝革新(群眾性創新)
(1)總體情況
在全國總工會的領導下，參建單位積極開展立功競賽群眾性技術創新活動。共取得250多項革新成果，累計節約施工成本近億元。
(2)重點介紹：中鐵大橋局、中鐵二局、中鐵四局、廣東長大、中港二航局
中鐵大橋局：二次張拉技術、振動橋研發與推廣應用等；
中鐵二局：首次引入中水處理系統、設備組裝方面的工藝革新等；
中鐵四局：超長棧橋模塊化施工、裝配式鋼筋砼底板鋼吊箱圍堰研發等；
廣東長大：海上造漿技術、高墩區引橋施工方案革新等；
中港二航局：鋼套箱整體安裝與整體拆除等。
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