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  大橋主橋設雙向8車道,連線線東起嶗山區海爾路,越過膠州灣,西至黃島區紅石崖,主橋中部建設互通立交橋與城陽區紅島相連,青島、黃島和紅島由此實現“品”形連線。西端北側增建膠州連線線和膠州互通匝道,實現青島主城與膠州城區及膠東機場的快速連線。  海上鑽孔灌注樁數量為5127根,居世界第一。大橋的紅島立交橋是中國首座海上互通立交橋。

  此前,青島東西海岸被膠州灣天然隔斷,輪渡常因大風和大霧停航;陸路需繞行高速公路,行車需1.5小時且經常擁堵。此大橋建成通車後,將使東西兩岸路程縮短約30千米。

  2000年12月,青島膠州灣大橋工程可行性研究報告上報國家計委。2005年6月30日,大橋北橋位工程舉行奠基儀式,但因為資金問題,主線工程直到2006年12月26日才正式開工。  大橋於2007年5月動工,總投資147.92億元人民幣,由山東高速集團投資、建設、經營、管理。建設大橋共動用了萬餘名工人,使用了45萬噸鋼鐵和230萬立方米的混凝土建造,2010年12月22日實現主線合龍貫通,2011年6月30日建成通車,同時中國最長的海底隧道—全長9.47千米的青島膠州灣隧道也於當日建成通車。由此,青島至黃島陸路距離縮短近了30千米,車程縮短至10餘分鐘。  2010年,中國海洋大學對膠州連線線工程進行了環境影響評價,編制完成了環境影響報告書,並由青島市環保局於2010年10月28日進行了批覆。  2020年3月30日0時,膠州灣大橋膠州連線線正式開通。連線線收費站被命名為膠州南,收費期限25年。
青島膠州灣大橋位於中國山東省青島市,是一座跨越膠州灣、聯絡青蘭高速公路的高速公路跨海大橋,全長41.58公里。工程總投資95.4億元人民幣,連線青島、黃島、紅島和膠州上合示範區。