主桥长约30公里,其中约23公里是海上桥梁,约7公里是海底隧道,全桥采用三线双程分隔车道设计。
桥梁段包括3道斜拉桥,分别是青州航道桥、江海直达船航道桥及九洲航道桥。其中青州航道桥的跨度约458米,为3道斜拉桥之中主跨航道最大的一道。
为了减少对海洋生态的影响及确保施工质量,桥梁工程广泛采用预制组件施工方案,包括桩帽及墩身、钢箱梁与钢桥主塔。
钢桥主塔重约3,100公吨,采用整体安装方案,可以有效减少现场焊接的工序和提高施工质量及安全。在施工时遇到不少技术困难,包括施工时需配合水流、风速和航道运作影响等。有关施工方案经过不断优化及演练后才进行正式安装,确保工程安全及施工质量。主梁钢板用量高达42万公吨 (相当于60座艾菲尔铁塔的重量)。桥面总面积达70万平方米,相当于98个足球场。桥面沥青工程亦非常庞大,沥青物料用量约10万公吨。
由于沉管隧道位处外海水域,基槽水深达45米。因此管节沉放安装时要克服较大及不稳定的风速、波浪及水流影响,施工难度较大。每个标准管节长约180米,宽38米,高11米,重达8万公吨。其顶部面积约7,500平方米,相当于一个足球场的大小。沉管隧道管节于桂山岛预制工场预制,然后由拖船运往施工现场,在指定位置沉放安装。
沉管隧道最终接头的施工过程极具挑战性,最终接头采用钢结构预制件安装方法,这个方案有效减低在深水情况下的施工需要及缩短工期。
由于最终接头重达6,000公吨,承建商采用现时全球最大的海上吊装船进行安装,在安装过程中,承建商须要面对机场高度限制、不稳定水流、深水作业、对接精准度为±25毫米等要求。在完成对接E29及E30管节后,承建商马上安排人员于管节内进行焊接及注浆工作。