济南齐鲁黄河大桥主桥采用五跨三连拱下承式网状吊杆系杆拱桥，桥跨组合为（95+280） m+420 m+（280+95） m,桥宽60.7 m,公轨合建。在调研国内外大跨度钢拱桥的基础上，对该桥420 m跨拱桥的拱轴线、矢跨比、拱肋高度、拱肋横撑布置等进行参数分析，最终确定主拱拱轴线采用二次抛物线，矢跨比为1/6,拱肋高4.0 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接，两片拱肋在跨中168 m范围内合并为整体式截面，拱肋内倾角度为3.0°。420 m跨拱桥采用提篮拱布置，主拱由拱肋、拱肋连接和横撑组成。拱肋采用焊接五边形钢箱结构，沿拱轴线保持等高等宽，纵向受力板件采用Q420qE钢材，横隔板及横撑系统采用Q345qE钢材。吊杆拱上锚固构造采用叉耳板形式，叉耳板插入拱肋隔板，与拱肋隔板、底板采用全熔透焊接。拱肋采用三段法安装，两边段采用梁上支架拼装，中间段采用“低位拼装、垂直提升安装”。对该桥主拱进行静力、动力及稳定性分析，结果均满足设计要求。