1967 puente ortotrópico
Con el aumento del tráfico por carretera y marítimo, un proyecto de ley fue introducido en 1961 por el senador estatal Richard J. Dolwig para financiar un nuevo puente fijo de alto nivel para reemplazar el puente elevador de 1929.[11] El moderno vano, que comenzó a construirse el 17 de julio de 1961,[5] se abrió al tráfico en 1967 a un costo de 70 millones de dólares (447 millones de dólares en 2017). La mejora originalmente diseñada mantendría el tramo de elevación existente (junto con los retrasos asociados debido al tráfico de buques que pasan), añadiendo una segunda cubierta a los truss spans y ensanchando los trtles existentes a cuatro carriles,[12] pero la California Toll Bridge Authority agregó US$30,000 000 000 ($213 700 000 en 2017) al presupuesto del proyecto en septiembre de 1961 para reemplazar el tramo de elevación existente por un tramo fijo de doble cubierta de alto nivel,[12] el cual habría sido similar en apariencia a un tramo de elevación.[13].
Para ese entonces, las fases previas del proyecto ya habían sido adjudicadas para reubicar la plaza de peaje de San Mateo a Hayward en un nuevo relleno[14] y se habían presentado ofertas para el nuevo caballete oriental,[15] con la construcción del caballete adjudicado a Peter Kiewit Sons.[16] El diseño terminado de una sola cubierta no se finalizó hasta enero de 1962, estimándose que los trabajos se completaron inicialmente en 1965.[17].
El nuevo tramo ganó dos premios en 1968: un premio ASCE Award for Outstanding Civil Engineering Achievement[18] y un premio puente del American Institute of Steel Construction.
William Stephen Allen fue contratado como consultor arquitectónico,[17] aunque el puente fue diseñado por la Bay Toll Crossings Division (bajo la dirección del ingeniero jefe Norman C. Raab) del Departamento de Obras Públicas de California. Chuck Seim, uno de los ingenieros de diseño que trabaja para Bay Toll Crossings, luego mencionaría la crítica de Allan Temko al diseño económico de la celosía de Raab para el cruce Richmond-San Rafael por generar suficiente presión pública para impulsar el diseño de una sola cubierta.[13] El artículo de Temko citaba a T. Y. Lin se opone a una repetición del diseño de Richmond-San Rafael, pero Lin finalmente le dio a Temko el mérito del diseño.[19] Raab se jubiló y su sucesor, E. R. "Mike Foley, estaba dispuesto a incorporar consideraciones estéticas, resultando en el diseño final.[13] El tramo occidental de gran altura presenta una superestructura de acero, con una plataforma ortotrópica sobre dos vigas de caja paralelas, siguiendo la construcción de varios puentes de pruebas más pequeños utilizando la misma tecnología de cubierta ortotrópica.[20] Fue el primer uso a gran escala de una cubierta ortotrópica, lo que reduce el peso, y por lo tanto la carga sísmica, aunque se espera que el puente reciba daños moderados a importantes después de un terremoto.[21].
Murphy Pacific Marine construyó la barcaza-grúa flotante Marine Boss en 1966 con una capacidad de 500 toneladas cortas (454 t) para realizar la pesada viga de caja y los elevadores de sección de cubierta.[22] La gran capacidad de elevación del Marine Boss le permitió a Murphy Pacific levantar vigas prefabricadas mucho más largas de lo que habrían permitido las grúas barcazas existentes. Las secciones de la viga de la caja y de la cubierta fueron fabricadas en el patio Richmond "Richmond (California)") de Murphy Pacific y fueron llevadas por Marine Boss al sitio de construcción del puente.[23] Marine Boss se vendió para chatarra en 1988 a Weeks Marine en Nueva Jersey,[24] que lo rebautizó como Weeks 533 y lo reacondicionó. Weeks 533 se han utilizado desde entonces para varios levantamientos pesados notables, incluyendo el traslado del Concorde y Enterprise al Intrepid Sea, Air & Space Museum y el levantamiento del casco caído del vuelo 1549 de US Airways desde el río Hudson.
La longitud total del puente es de 7 millas (11.3 km), que está formado por un tramo occidental de 1.9 millas (3.1 km) de altura y un tramo oriental de caballete de 5.1 millas (8.2 km). Se utilizaron 425 000 yardas cúbicas (324 936 m³) de relleno en el extremo de Hayward para reclamar terrenos para colocar la plaza de peaje y los edificios administrativos.[16] El vano del caballete oriental se construyó sobre 4.840 pilotes huecos de hormigón pretensado, cada uno de 60-90 pies (18-27 m) de largo.[16] El contratista construyó un patio de fundición en Richmond para producir las pilas de concreto continuamente. En 1963 se completó el nuevo tramo oriental del caballete[25] y se trasladó a él el tráfico sobre el puente existente de 1929.[26].
Las obras del tramo occidental de gran altura se licitaron en octubre de 1964[27] y comenzaron en 1965. Cruza un canal de embarque, con un vano principal ortotrópico de 750 pies (229 m) de largo (en ese momento, el vano más largo de los Estados Unidos)[13][26][27] y tiene un espacio libre vertical de 135 pies (41 m). El vano principal está flanqueado por dos vanos lumbares ortotrópicos de 375 pies (114 m) de largo cada uno, y hay siete vanos laterales ortotrópicos en la aproximación a cada vano lumbar. Cada uno de estos vanos laterales tiene 292 pies (89 m) de largo.[20] Aunque estos vanos parecen formados por vigas continuas de cajón, consisten en vanos de anclaje alternados y vanos suspendidos. Los vanos de anclaje descansan ligeramente sobre dos pilares adyacentes y voladizos a cada lado, y los vanos suspendidos se cuelgan entre los extremos de dos vanos de anclaje adyacentes.[23] Hay nueve vanos adicionales de acero de 208 pies (63 m) que transportan una plataforma de concreto en el lado de San Mateo del edificio alto, y diez vanos de acero que transportan una plataforma de concreto en el lado de Hayward, que van desde 186-208 pies (57-63 m).[26] El puente transporta alrededor de 93 000 coches y otros vehículos en un día típico, casi el doble de su capacidad proyectada original de diseño de 50 000 vehículos por día.[27].
La cubierta de acero del puente, de aproximadamente 418 000 pies cuadrados (38 833 m²), fue pavimentada con una superficie de concreto de asfalto epoxi en dos capas.[28] El Puente de San Mateo fue el primer despliegue de una superficie de desgaste de concreto de asfalto epóxico.[29] A partir de 2005, la superficie de desgaste original todavía estaba en uso,[30] pero fue reemplazada posteriormente en 2015.[31].
El tramo de gran altura se construyó inicialmente con seis carriles y la calzada oriental con cuatro carriles (dos en cada sentido). La sección de la calzada era un cuello de botella perenne del tráfico hasta que se amplió a seis carriles en 2002, junto con mejoras muy necesarias en sus conexiones con la autopista interestatal 880 en Hayward.
El servicio de autobús sobre el puente es proporcionado por AC Transit's Line M Transbay.
Las líneas de alta tensión construidas por PG&E en la década de 1950 son paralelas al puente que cruza la bahía.[32] Proporcionan energía a la península y a San Francisco "San Francisco (California)").