1984年元旦，北方刺骨的寒风凛冽，二航局武港院高级工程师季国勤一行人风尘仆仆地来到国家重点工程——连云港庙岭码头施工现场，用很短的时间完成了501条长达1200米岸线的混凝土裂缝修补，避免了该工程一次重大的返工损失，受到了交通部有关单位的大力赞扬。从此，由二航局科技人员自行研制的专利产品K—801混凝土粘合剂广为人知，二航局也以此在修复和加固工程市场牢牢占据了一席之地。
作为直属交通部的四大港口建设骨干施工企业之一，在计划经济时代，二航局负责长江沿线的内河港口水工项目建设。改革开放后，特别是20世纪90年代以来，以“争科技领先，创管理一流”为企业精神的二航局，正是凭借持续不断的科技创新，在施工技术上“人无我有，人有我精，人有我新”，两次成功突破了制约企业发展的“瓶颈”，实现了施工地域和施工领域的拓展，从固守长江沿线到走向沿海乃至海外，从单一从事水工施工到集水工、公路桥梁建设、铁路工程、市政工程于一身，成为全国唯一一家拥有公路工程施工总承包特级、港口与航道工程施工总承包一级和市政公用工程施工总承包一级资质的建筑施工企业，成长为中国桥梁建设市场的“领跑者”、引领桥梁施工技术的王牌军。
20世纪80年代，长江沿线港口码头建设达到饱和，在计划体制下固守长江的二航局面临“断炊”的危机，为谋求企业的发展，企业高层确立了“立足长江，面向沿海，兼顾国外”的经营方针。然而，要在兄弟施工企业苦心经营了数十年的地域市场中分得一杯羹，谈何容易。面对重重困难和阻力，二航人高扬科技创新的旗帜，打破了市场的壁垒，进入了沿海水工市场并站稳了脚跟。1988年，广州新沙港一期工程招标建设，二航局与德国旭普林公司组成联合体，以先进的代案投标夺得了施工权，在工程建设中首次将当时国际领先的格型钢板桩技术导入中国，优质高效完成了五个泊位的施工，建成了国内第一座格型钢板桩码头。此后，在广西钦州、北海等码头的建设中，二航人不断进行技术创新，确保了工程的安全优质高效建成，在沿海海港码头建设中占据了一席之地。
到了90年代，受当时市场需求影响，港口建设投资急剧萎缩，企业原来的主营业务陷入了低谷，再次遭遇发展“瓶颈”的二航局还是凭借科技创新这一法宝，成功实现了施工领域的开拓和转型。
1991年，二航局引进了当时国际先进的气压法顶管施工技术，以此进入市政工程领域，中标上海合流污水治理工程“3.2”标，并在施工中创造了国内地下顶进距离最长、顶进弯度最大、地下管径最大的三维曲线顶管施工纪录，获得了要求严苛的上海市场的首肯和赞扬，工程竣工后荣获上海市政工程最高奖“白玉兰”奖和中国市政工程金杯奖。从此以后的十余年里，从气压法到盾构法，从泥土平衡到泥水平衡……二航人在顶管施工领域也不断进行着创新和突破，施工区域也由东南沿海向云贵高原延伸，并成功进入到泰国、越南等东南亚国家。
在桥梁施工领域的突破和发展壮大可谓二航局科技创新的经典之作。从1990年初涉桥梁施工至今，短短的16年时间里，二航局完成了从桥梁建设领域的闯入者、“黑马”到领跑者的角色转换，科技创新功不可没。
1990年，交通部投资的首座跨长江特大型桥梁——黄石长江大桥上马建设，敏锐地感觉到“长江建桥热”即将来临的二航局高层果断决策，承接了黄石长江大桥4个深水主墩的施工任务，二航人开始涉足桥梁施工。
虽说是第一次进入特大桥施工领域，敢于创新的二航人进行了大胆的尝试。他们充分发挥水上大型起重船、打桩船的作用，变设备优势为技术优势，同时创造性地将长期积累的水运工程施工技术和施工作业流程应用于大型桥梁建设。在主墩基础施工中，一改传统的钢围堰现场焊接拼装下沉工艺，首次采用了“大型钢围堰分节整体吊装接高”施工工艺，将面积相当于两个篮球场大小、高30米的钢围堰，分成几节在工厂内加工制作完成后，转运到施工现场，再用大型起重船吊装下沉到预定位置，这样不仅节省了工期，同时也大大提高了施工的安全性。二航局的突出表现受到了业主的高度赞赏，他们又将原定由其他单位施工的其余两个主墩交给二航局承建。
二航局在黄石大桥一炮而红，获得的不仅仅是一张桥梁建设市场的准入证，使濒临困境的企业找到了新的经济增长点，更重要的是，将水工施工技术成功嫁接到桥梁施工中，通过技术嫁接与技术跨越，将水工施工技术和桥梁施工技术有机结合，形成了具有二航特色的桥梁施工工艺和方法，并在后来的施工实践中不断加以创新，逐步实现施工工艺标准化、规程化，引发了一场桥梁施工技术的革命，改变了中国桥梁建设的旧有格局，推动了中国桥梁建设整体施工水平和生产力水平的快速提升。
1994年，二航局承建了当时世界第四、国内第一跨度的悬索桥——江阴长江大桥。由于水文地质条件复杂，在主墩钻孔灌注桩施工中，传统的在围堰上搭设钻孔平台的施工工艺不能满足施工需要，二航人创造性地采用大型高桩钻孔平台新工艺，将一定数量的长钢管桩施打嵌入江底岩层固定，再将这些钢管桩连成一体后在上面搭设施工平台。这一创新使钻孔桩施工不再受水位限制，是桥梁基础施工技术的又一大突破。
1998年，在湖北鄂黄长江大桥主塔施工中，二航人首次在30多米水深、大流速、浅覆盖层的不利条件下搭设高桩钻孔平台，确保了8个月内主塔出水，创造了长江建桥史上的新纪录。
一系列施工技术和施工工艺的创新，使得桥梁施工速度大大加快，国内建桥记录不断被刷新。二航局先后创造了“鄂黄速度”、“军山速度”、“润扬速度”、“阳逻速度”，2005年10月，仅用两年零两个月就建成了目前国内跨度最大的斜拉桥——南京长江三桥，再次创造了桥梁建设新记录。
近年来，为磨砺和创新施工技术，进一步占领桥梁建设高端市场，二航局与国内外先进企业、大专院校及科研机构加强了战略联盟，注重对国际先进技术的消化、吸收和创新改进。在润扬大桥工程施工中，与同济大学、清华大学合作，解决了超深大型薄壁地下连续墙锚碇基础施工技术难题；与德国DOKA公司合作，在国内首次引进液压自动爬模系统，并实行了液压爬模系统的国产化研究，获得专利。在苏通大桥B2标与新加坡YWL公司合作，引进了国际先进的大跨度连续混凝土箱梁短线匹配法预制和施工监控技术；在苏通大桥C3标与英国茂盛公司、日本新日铁公司和西南交通大学合作，共同解决世界第一跨度斜拉桥上部结构施工和监控技术难题。在苏通大桥、阳逻大桥上部结构工程施工中与英国茂盛公司、西南交通大学和长沙理工大学合作，进行监控模拟试验，逐步掌握斜拉桥和悬索桥监控技术，以提升企业桥梁工程整体技术水平。
阳逻大桥南锚碇内径70米、基坑最深开挖至46米，其规模属国内之最，在国际上也极为罕见，被专家誉为“神州第一锚”。在施工中，二航局联合法国地基建筑公司、中交规划设计院等8家国内外相关行业顶尖单位，仅用了80天时间完成了地连墙施工，90天时间里完成了基坑开挖。在基坑开挖过程中，为确保施工质量和安全控制，进行了技术创新，引入高科技信息化手段，在基坑内外埋设2000多个应力变形传感器组成神经网络，作为基坑开挖施工时的“眼睛”，随时对基坑结构体的温度、位移、变形、受力情况及坑内外土体的变化情况、水位情况进行现场监测，根据监测数据资料，对基坑施工变形位移情况进行预测，通过科学的分析和比较后，调整设计、施工参数，对下一步的施工进行具体的指导和调控，以减少后续施工中将会出现的变形。运用信息化施工技术，对基坑开挖施工实行科学的动态管理，二航人探索出了一条科学化、信息化、标准化、规范化施工的新路。桥梁工程专家对此给予了极高评价，认为二航局导入信息化手段使基坑工程施工由“经验主导”转变为“科技主导”时代。
目前在建的苏通长江大桥是世界首座跨径超千米的斜拉桥，包含最大主跨（1088米）、最大群桩基础、最高桥塔（300.4米）、最长拉索（577米）四项世界纪录，均由二航局负责施工。它是我国目前工程规模最大、建设条件最复杂、技术难题最集中、建设难度和风险最高的一座大桥，蕴含一系列世界级技术难题，它的建设标志着我国由建桥大国向建桥强国的迈进。在承建过程中，二航局除引进、吸收国际先进技术外，更是视自主创新为灵魂，通过现场调研、查阅文献，尊重科学、尊重专家，整合资源、博采众长，实行管理者、工程师、能工巧匠“三结合”，对技术、环境、经济、管理诸因素创造性“集成”，开展了一系列科技创新和技术攻关。目前已成功运用5项前沿技术，创造出最大群桩基础和最高桥塔两项世界纪录，展现出中国盛世建桥、盛大技术的强国风采：
——塔基河床防护技术。针对河床为粉细砂、启动流速小、塔基易冲刷的特点，优化施工方案，用58万立方米的袋装砂、级配碎石和镇压块石，给河床披上顺江380米、横江280米的防冲刷“铠甲”。经两年长江大汛、天文大潮的检验，“铠甲”无损、河床如初，避免了31米的深坑冲刷，于国内首次完成了桥基河床永久防护。
——最大规模群桩技术。为抗衡超强水流巨大的冲击力，确保主塔基础钻孔施工平台的安全搭设，二航人独辟蹊径，将钢管支承桩变更为直接利用直径大、壁厚、持力强的钻孔桩钢护筒来支承平台，并研制出钢护筒液压导向定位沉设机，采用护筒迅速密焊平联、整体联片推进的工艺，在浩瀚的长江上搭成了一个半足球场大（158米×60米）的平台，确保了2003年底提前开始钻孔桩施工。新工艺不仅打掉了工程的“拦路虎”，创出131根Ⅰ类桩的“世界最大群桩基础”桩基奇迹，还节约工期2个月，节约资金近2000万元。
——最巨吊箱制作安装技术。苏通大桥主塔承台钢吊箱为平面呈“哑铃型”、底板似“头盔状”的异型钢吊箱，体积相当于一座足球场大、6层楼高，相当于排水量10万吨的巨轮，重达6800吨。这又引发了二航人前沿技术创新：在桩群上拼装异形底板、对称焊装工厂预制的双层壁板；对3060吨重的首节箱体，安上167只“电子眼”信息化监控，采用国际先进的微机程控液压吊放系统，在7级大风中仅用6小时就平稳将其吊入流速每秒1.8米的江中；之后，又分两次接高、充水下沉、精准定位。
——罕见吊箱封底技术。为在吊箱内江面以下12米造成施工承台的“陆地”，必须在足球场大的箱底浇筑厚3到5米、总量达16800立方米的水下混凝土封底，待混凝土达到强度后，抽去箱内存水，形成“陆地”。二航人针对吊箱面积大、混凝土方量多、水位差压力高、箱内支撑杆系密集、江心备料补给困难等一系列罕见的难题，统筹结构计算，研究配制“自流平”混凝土，精心组织施工，进行信息化监控，把钢吊箱分成三个区科学封底后，又迅速建成承台，创出苏通大桥首项世界纪录——最大群桩基础。
——超高桥塔施工技术。针对多大风、多台风、多雨雾的恶劣气象，按照世界一流、景观效应的建设标准，引进国际先进的液压爬模体系，消化吸收再创新，优化技术方案，保障了塔柱顺利、安全、高效、靓丽长高。9月19日，苏通大桥300.4米高的北塔柱胜利封顶，又一项世界建桥纪录在二航人手中诞生。
8月31日，国家科技部部长徐冠华在视察苏通大桥时指出，苏通大桥代表着世界桥梁建设的最先进水平，大桥建设者致力于科技创新，“树立了我国自主创新的一面旗帜”。
以科技创新引领市场，使二航局挺立于相关建筑行业的制高点，虽然进入桥梁施工领域仅仅16年，但已经承建跨江跨海特大桥近百座，成为中国桥梁建设市场的一块金字招牌，特别是在特大桥高端市场更是“领跑者”：2004年，被交通部列为重点工程的6座特大型桥梁中有5座由二航局承建；目前国内已建和在建的大桥中，主跨径超千米的有6座，二航局承建了其中的5座。2006年，二航局凭着公路工程施工总承包特级资质成功挺进刚刚开放的铁路市场，继续朝着“具有全方位服务能力的世界一流工程建设企业”的目标迈进。