该桥施工单位为邢台路桥建设总公司，波形钢腹板由邢台路桥交通设施有限公司加工制作。

截止2014年9月，该桥建设规模居全国第3位(与河南鄄城黄河大桥同为中跨120m跨径)、华北第1位。2013年7月22日中跨合拢段的顺利浇筑标志着南水北调大桥70+120+70m波形钢腹板预应力混凝土变截面连续箱梁桥的关键工序和技术难点的攻克，为河北省乃至全国同类桥梁建设的科研、设计、施工等积累了宝贵的数据和经验，为优化同类桥梁设计、提升钢混组合能力等方面做出了极为重要的贡献。

K24+353.185南水北调大桥位于邢衡高速公路邢台段上，桥梁中心桩号为K24+353.185，起点桩号为K24+218.935，终点桩号为K24+487.435，全长268.5米，跨径组合为70+120+70米，桥梁跨越南水北调渠，桥轴线与南水北调呈90°，本桥为70+120+70米的波形钢腹板预应力混凝土变截面连续箱梁桥。下部结构桥墩采用矩形实体墩，桥台采用肋板式桥台，墩台基础均采用桩基础，桥梁平面位于直线上，纵断面位于R=23000米的竖曲线上，坡度分别为0.96%、-2.47%。

上部结构为单箱单室波形钢腹板预应力混凝土变截面箱梁，箱梁顶板宽为14.012m，底宽为7.5m，箱梁梁体两翼板悬臂长度为2.756m。全桥墩顶梁高7.5m，跨中梁高3.5m，箱梁顶面设置2%的单向横坡，同一断面箱梁底板保持水平，通过箱梁腹板的高差实现顶板单向横坡。桥面净宽13.13m，双向4车道。波形钢板原材为Q345D级钢板。主桥箱梁梁底曲线采用二次抛物线。主桥箱梁横、纵、竖向预应力均采用Φs15.2预应力钢绞线，体外索采用环氧涂层钢绞线成品索。

衡桂高速公路是湖南省和我国中西部地区通往广东及港澳地区又一条南北向的重要运输通道 ，对于缓解京港澳国家高速公路交通压力，完善湖南省高速公路主骨架网，改善交通运输条件及投资环境，提高抗击自然灾害的能力，促进湘南区域经济发展和旅游资源开发，实现全省地区经济社会科学跨越发展，加快富民强省，均具有重要的意义。衡桂高速公路的通车将有效缓解京港澳高速公路的交通压力，为在湘中构建一个以衡阳为中心、辐射四周的"城市经济生活圈"发挥重要作用 ，为湖南作为中部崛起的"桥头堡"注入强劲动力 。

衡桂高速公路沿线经过衡阳市衡南县、常宁市，郴州市桂阳县以及永州市新田县等三市四县22个乡镇，其中主线在衡南县境内长19.501公里、常宁市境内长51.600公里，桂阳县境内长24.000公里。

全线主线按双向六车道高速公路标准建设，设计时速100公里/小时，路基宽度33.5米 。全线共占地859公顷,主要工程数量有:路基土石方1454万方;特大桥2座(其中一座为高架桥)，大桥15座，涵洞及渡槽166道，通道248道;互通(枢纽)立交6处、收费站5处，衡桂监控分中心，通信监控中心1处，停车区2处，常宁、欧阳海2个服务区，松柏、庙前2个养护工区 。

衡桂高速公路和已建成的衡昆高速公路、衡炎高速公路、潭衡高速公路、衡邵高速公路、衡岳高速公路一起构建以衡阳西南云大都市区为中心向湘中南地区辐射的"大衡阳都市圈"和大南岳旅游圈，为湖南作为中部崛起的"桥头堡"注入强劲动力。

衡桂高速公路概算总投资75.538亿元，建设工期40个月，湖南省政府于2008年12月30日召开开工动员大会，2009年7月28日正式开工建设，2012年11月30日零点建成通车 。

2008年12月30日，湖南省政府、衡阳市人民政府召开衡桂高速公路开工动员大会。

2009年7月20日，衡桂高速公路建设开发有限公司正式揭牌，这标志着衡桂高速建设迈进了新的里程。省交通厅党组书记陈明宪，衡阳市委常委、常务副市长段志刚，衡阳市政府副巡视员许祥发出席揭牌仪式，省高管局局长冯伟林主持 。

2009年7月20日下午，湖南省委常委、常务副省长于来山冒着高温酷暑督战了京珠复线潭衡西高速公路、衡桂高速公路和衡邵高速公路、衡岳高速公路、衡炎高速公路五条在建高速公路的建设 。

2009年7月28日，衡桂高速公路全线动工建设，全线主线按双向6车道高速公路标准建设，设计时速100公里/小时，路基宽度33.5米，计划2012年11月建成通车 。

2011年3月29日至4月15日，衡桂公司牵头组织40多人的队伍，对衡桂高速公路全线进行质量彻查。检查队伍分成4组，步行95公里，历时18天，深入每一座桥梁、涵洞、通道，检查每一段路面、路基、绿化。对有质量缺陷的地方，拍照，归档，限期整改，再验收 。

2012年1月18日凌晨，衡桂高速公路的重点控制性工程项目、湖南省第一座双向六车道高速公路桥梁--陈家洲湘江特大桥顺利实现合龙。该桥横跨湘江，全长1312米，主桥宽37米左右，全桥共有桩基148根。

2012年4月24日至25日，省交通运输厅党组成员、副厅长、主持省高管局(总公司)全面工作的吴国光，省高管局党委委员、副局长谢立新，省高管局党委委员、工会主席贺定光，率局办公室、工程处、政策法规处、投资集团负责人，深入衡桂高速公路一线调研项目建设情况。

2012年5月23日，衡阳市市长张自银在副市长邓柯，市副巡视员许祥发，市政府秘书长张亮的陪同下，深入衡桂高速公路建设一线，调研项目整体建设情况。张自银要求全体建设者进一步优化施工环境，力争实现年底高标准通车、配套通车。衡桂公司经理袁江雅，总监李海波，副经理詹新全陪同视察 。

2012年6月13日，湖南省交通运输厅厅长贺仁雨在衡桂高速公路全线实地考察后，要求全省高速公路建设推广"衡桂模式" 。

2012年7月9日，湖南省交通运输厅党组成员、副厅长赵平深入衡桂高速公路建设一线，实地督查项目整体建设情况 。

2012年7月12日，国家交通运输部副部长冯正霖专程莅衡考察衡桂高速公路建设情况。湖南省交通运输厅党组书记、厅长贺仁雨，衡阳市委书记童名谦，衡阳市长张自银陪同考察 。

2012年10月11日，衡阳市委书记童名谦专程赴衡桂高速公路建设一线调研项目建设情况。在路面第二合同段施工现场，童名谦仔细查看了沥青路面上面层现场摊铺情况，认真听取了衡桂公司经理袁江雅工作汇报 。童名谦考察衡桂高速公路建设情况时强调，全市重点工程建设都要确保质量，加快进度。市委副书记严志辉，市委常委、市委秘书长罗东海等参加考察 。

2012年10月24日，湖南省交通厅厅长贺仁雨现场视察衡桂高速公路、南岳高速公路建设进展情况。衡阳市长张自银一同视察 。

2012年10月25日，湖南省副省长韩永文率省直有关部门实地察看了计划年内通车的衡桂高速公路、桂武高速公路调研项目建设，并在衡阳市专题召开湘江土谷塘航电枢纽建设工作推进会 。

2012年11月13日，湖南省人大常委会党组副书记、副主任陈叔红一行对衡桂高速公路建设进行调研。陈叔红一行来到衡桂高速公路铁市互通以及常宁服务区施工现场，听取了衡桂公司对项目建设整体情况的汇报 。

2012年11月30日， 衡桂高速公路正式通车，衡阳市境内共设有5处互通(枢纽)立交、4个收费站，直接连接衡枣高速公路、潭衡高速公路和320国道等线路。全线设置了车江、水口山、常宁、庙前、流峰5个匝道收费站，这5个二级连接线分别长5.891公里、0.12公里、12.662公里、0.9公里、37.72公里。由北往南细数，衡桂高速共设有6处互通(枢纽)立交、5个收费站，其中5处互通立交在我市境内。 首个互通立交位于衡桂高速的起点--铁市，也是连接衡昆高速公路、潭衡高速公路的中心枢纽。驱车从铁市驶出不久，就会经过衡桂高速第二个互通立交--衡南互通枢纽，从此处下高速后，几分钟内便可直达车江镇、云集镇。若再沿高速公路前行，便可进入常宁境内，抵达第三个互通枢纽--松柏互通立交，此处靠近常宁松柏镇，高速公路的便捷优势直指水口山等矿产资源腹地。第四个互通枢纽即常宁互通立交，此处互通可转入320国道，直抵耒阳，这不仅为常宁新增了一处高速入口，也为相邻的耒阳开辟了一条新的快速干道。衡阳境内最后一个互通立交位于庙前，沿线经过罗桥等地，再往前行便可进入衡桂高速终点--桂阳流峰镇 。