南京长江第四大桥是世界上首座主跨1 418 m的三跨连续弹性支承体系钢箱加劲梁悬索桥，首次采用了弹性支承体系以及缆索的分布传力锚固系统，克服了复杂地质条件下超大“∞”形地下连续墙（以下简称地连墙）及超大规模沉井深基础的设计施工技术难题，提出了主缆缆索混编技术及富氩气体保护焊技术，采用了复合浇筑式沥青钢桥面铺装技术，运用综合技术手段严格控制大体积混凝土施工质量。本文从建设管理及关键技术创新方面进行了综述。
区别于预应力锚固系统，在传统钢框架后锚梁锚固系统的基础上，南京长江第四大桥采用一种新型悬索桥主缆锚固系统——分布传力式锚固系统。钢框架后锚梁锚固系统依靠后锚梁刚性承载，应力集中明显，有一定的结构和安全风险。分布传力式锚固系统锚固区域通过布置多排钢筋混凝土榫剪力键（PBL），变刚性承压承载为柔性承载，索力渐次传递至锚体混凝土；变集中承载为分布传力式承载，扩大了传力区域，减小应力集中，降低结构风险；利用PBL良好的延性，同时通过设置末端承压板，为结构整体提供足够的安全储备。本文对这种新型锚固系统的设计作了简要介绍。
南京长江第四大桥为主跨1 418 m三跨连续悬索桥，结构体系复杂，世界范围内较为少见。本文通过对三跨连续体系悬索桥矢跨比、索塔区支撑、纵向限位及竖向限位的比较研究，详细阐述了该结构体系的受力特点，并结合南京长江第四大桥的实际情况，提出了适合的结构体系形式。同时，三跨连续弹性支撑体系在悬索桥中首次应用，具有创新意义。
南京长江第四大桥南锚碇基础为支护开挖深埋扩大基础，采用井筒式地下连续墙支护体系，平面形状为“∞”形，长82 m，宽59 m，由两个外径59 m的非完整圆和一道隔墙组成，壁厚为1.5 m。隔墙为前后两个非完整圆的支撑结构，抬高隔墙底标高，使得基础底板为一整体结构；填心混凝土施工完成后凿除部分墙体，既解决了开挖状态下的支护问题，又使基础顶板有效连为整体。采用“∞”形比圆形或矩形结构形式布置平面面积小，截面惯性矩大，且半径较小，墙体环向应力小，安全性及可实施性高，有效降低了工程投入，提高了结构的安全性。
南京长江第四大桥北锚碇为重力式锚碇，大体积混凝土结构，在国内悬索桥中首次采用了分布式锚固系统。本文详细介绍了北锚碇工程施工中大体积混凝土温度控制技术、锚固系统安装施工技术以及高精度测量定位关键技术。
三跨连续加劲梁悬索桥在桥塔处梁段刚接及体系转换时如何保证无索区的线形平顺过渡、顺利进行体系转换、确保成桥线形与内力一致是一个难度较高的技术课题。本文讨论了国内外无索区梁段进行体系转换的方法，并以一座超千米的三跨连续钢箱梁悬索桥为例，实现其无索区加劲梁体系转换、线形调整和施工控制。
南京长江第四大桥主桥为主跨1 418 m的双塔三跨连续式钢箱梁悬索桥，为国内同类型桥梁之最，居世界第三。本文从索鞍吊装、牵引系统与猫道架设、主缆索股架设、主缆紧缆、索夹及吊索安装、钢箱梁架设和主缆缠丝等方面对南京长江第四大桥悬索桥上部结构安装施工关键技术进行了系统介绍，可为类似大跨度悬索桥上部结构施工提供参考。
南京长江第四大桥为主跨1 418 m的双塔三跨吊悬索桥，上部结构施工猫道采用无抗风缆和无抑振机构的三跨连续式猫道结构。本文对南京长江第四大桥猫道结构设计、架设及猫道改吊与拆除施工进行了系统介绍，可为类似悬索桥猫道设计及施工提供借鉴与参考。
三跨连续悬索桥不同于单跨悬索桥，两边跨设置吊杆，在主塔区域设置无吊索梁段实现中边跨加劲梁之间的连续过渡，并且一般在边跨过渡墩处设置限位转置，实现该区域主缆和加劲梁的协调变形，是其主要结构特点；因此该类型悬索桥加劲梁的吊装方法及关键施工工序也相对较为复杂。以南京长江第四大桥为工程背景，针对大跨度三跨连续悬索桥的结构特点，通过对两种不同的钢箱梁吊装顺序进行比选分析，确定合理的钢箱梁吊装方案。
钢桥面铺装的病害在大跨径桥梁上仍然很常见，钢桥面铺装已经成为制约大跨径桥梁发展的一个难题。本文采用有限元法对复合浇筑式沥青铺装层进行受力分析，将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体，建立有限元模型，研究铺装层在行车荷载作用下的应力、应变规律。
根据南京长江第四大桥钢桥面铺装试验研究成果，对复合浇筑式沥青混合料性能进行了分析研究，通过系统分析动稳定度与温度、汽车轮载、车速及行车道间的关系，结合南京地区汽车超载情况的研究，提出并建立了复合浇筑式钢桥面铺装的车辙评估模型。
浇筑式沥青混凝土具有较高的变形随从性而在钢桥面铺装上得到了很多的应用，为研究浇筑式沥青混凝土的性能影响因素，采用4种合成级配、3种沥青用量，系统评价了各因素对浇筑式沥青混凝土性能的影响。通过流动度试验和贯入度试验确定最佳含油量，由高温车辙试验和低温弯曲试验进行路用性能检验。研究表明，级配形式和沥青含油量变化对混合料的性能指标的影响较大，因此，实际施工时应严格控制混合料的级配和沥青用量。
结合南京长江第四大桥钢桥面铺装实体工程，开展铺装层混合料20 ℃疲劳性能试验。为了使试验结果能够更真实地反映主桥铺装的实际情况，直接采用主桥铺装使用的混合料成型试件，其中，带钢板复合梁试件为施工现场摊铺、碾压成型。室内试验对铺装结构单层采用劈裂疲劳试验，选择0.2、0.3、0.4、0.5、0.6这5个等级的应力水平，对组合结构采用带钢板复合梁疲劳试验，荷载水平为6 kN、7 kN、8 kN，并通过回归分析得到疲劳方程。
正交异性钢桥面的构造复杂，用理论算法对铺装层进行力学计算，较难得到精确的计算结果。本文利用有限元通用软件对曲线钢箱梁桥浇筑式沥青铺装层进行受力分析，将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体，建立有限元模型，研究铺装层受力变形特点。根据钢桥面铺装层常出现的病害，并结合超载及刹车产生的水平荷载对铺装层受力的影响，提出相应的桥面铺装层破坏的综合控制指标。
抛丸工艺是一种利用丸料对材料表面的高速冲击进行表面处理的相关工艺。为使抛丸机的工作效率与工艺更加优化，本研究通过数学分析并经过实验机验证调整设计新型的抛丸机。对抛丸机关键零部件尺寸及位置进行优化设计与讨论，通过实验调整抛头、定向套的位置和角度使抛丸宽幅达到1 000 mm，同时保证最佳的抛丸效果。
以南京长江第四大桥引桥为背景，开展了一孔48 m跨径体内-体外混合配束节段预制拼装箱梁的足尺模型试验，以研究该类箱梁在正常使用阶段和施工状态下的结构行为。根据试验箱梁的尺寸参数以及实际约束条件确定了拼装与加载方案。本文重点研究正常使用荷载和梁上运梁两种工况下梁体应力状况与位移变化等结构静力性能，并与试验梁实体有限元模型进行对比分析。研究结果表明：在正常使用阶段，加、卸载后拼装梁体残余变形较小，基本处于弹性工作状态，整体性较好；键齿接缝两侧基本无相对滑移，接缝截面纵向应变沿梁高大致呈线性变化，力学行为基本符合平截面假定；体外预应力束在转向处基本无滑移，体内外预应力增量随跨中弯矩基本呈线性变化；在梁上运梁工况下，实测梁体下缘压应力储备充足，满足运梁安全性要求。
混凝土凸块锚固区是体外预应力的一种常见锚固形式，目前尚没有成熟的设计方法。本文通过有限元数值分析，揭示了产生局部拉应力集中的3种作用效应；在此基础上，提出了这3种局部作用效应合拉力的解析计算公式，作为凸块锚固区定量化配筋设计的依据。通过南京长江第四大桥引桥凸块锚固区的设计实践，表明该方法具有良好的实用性。
在节段预制拼装桥梁的墩顶节段，常常采用后浇横隔梁的方式来减轻吊装重量。后浇横隔梁在体量上属于大体积混凝土，混凝土水化热问题会引起一些部位拉应力过大，如控制措施不合理，往往会导致预制梁段在施工阶段的开裂。本文结合南京长江第四大桥的引桥工程，基于三维瞬态温度场理论，利用通用有限元程序ANSYS对墩顶梁段现浇块的水化热效应进行了数值仿真，研究箱梁水化热温度场和应力场的分布规律。分析结果表明，水化热引起的箱梁腹板外侧拉应力水平足以导致混凝土开裂，在水化热测试试验中也观测到了箱梁腹板外侧的纵向微裂缝，与分析相符。在研究水化热温度场和应力场分布规律的基础上，进行了控制水化热温度应力的措施研究，在实桥施工中证实是切实有效的。
主要介绍了钢波纹管涵洞在南京长江第四大桥北接线高速公路路基工程中的首次应用。现场实际应用结果表明，钢波纹管涵洞具有良好的路用结构适应性，施工简便，工期短；现场应变光测测试结果表明，在软土地基路段修筑钢波纹管涵洞充分利用了钢材的延展性，能够解决不均匀沉降问题。