1965年，西南铁路建设工程指挥部在制订成昆线铺轨进度计划时发现，倘若集中采 用预制的梁部结构，仅架桥时间就需一年多，于是决定把一些梁桥改为石拱桥，以缩短架梁的工期和减少水泥长途运输，达到提前通车的目的。本桥就是由简支梁桥改为石拱桥中的一座。

一线天石拱桥位于成昆线北段，在关村坝和长河坝之间，跨越大渡河支流老昌沟。桥址地质，沟底为冲积漂石土、卵石土、夹砾石土、粉粗砂，总厚度达25米以上；两侧沟壁为震旦系灰岩，岩层局部形成平缓褶曲，节理发育，石质坚硬。

本桥孔跨54米，是我国跨度最大的空腹式铁路石拱桥，全长63．14米，具有民族传统的建筑结构形式。全桥总圬工量l600多立方米，各类拱石计4930块。拱石从乌斯河至毛头马一带沿大渡河采集的花岗片麻岩加工而成，与附近山石浑然一体，显得格外壮观。

石拱桥位于直线3%o纵坡上，主拱圈应力按固端无铰拱原理计算，主拱跨度54米，矢高13．5米，拱宽4米，拱顶厚1．6米，拱脚厚2．815米，拱轴线用倒悬链线。拱上结构选用等截面悬链线小拱，每端布置小拱三孔，跨度5米，矢跨比1：2，拱厚为0．5米，外观较为协调。外小拱一端伸入隧道内支承于岩石地基上，一端支承在主拱圈的支承墩上。为了使拱上结构与两岸岩层隔开，起伸缩缝的作用，中间一跨用三铰拱，内外两跨用无铰拱。主拱圈于1966年7月开始砌筑，同年10月建成，历时99天，施工较为快速。全桥共使用45615工天，平均每成桥一米用722．4工天。

在施工中，工人们凿栈道，登绝壁，埋地龙，架缆索，用简单的设备巧装钢拱架，在三个多月的建筑安装过程中做到了高标准、严要求，精心施工，确保工程质量。通过几十年来运营的考验，石拱桥各部位完好无损，结构性能良好。“一线天”石拱桥建设的经验说明，在深沟峡谷、地形地质条件许可的情况下，因地制宜，就地取材，节省钢材水泥，避免深基高墩，修建大跨度石拱桥是适宜的。石拱桥坚固耐用，无周期性大修作业，养护维修费用低，在山区修建中小跨铁路桥，可以充分发挥石拱桥的长处和作用。