丹河大桥由中交第一公路勘察设计研究院设计，晋焦高速公路建设指挥部丹河特大桥项目部组织建设，晋城市公路局与中铁第十七局等单位负责施工，山西省交通科学研究所负责施工监控。

由于沟深、谷陡、跨径大，采用何种形式的支架施工成为丹河大桥成败的关键。经过多种选择，丹河大桥最终采用了结构受力明确、稳定性与安全度高、施工速度快、设备重复利用率高的空间排架式钢拱架。拱盔部分采用圆松木排架与弓形木及模板构成。卸架设备则采用了传统的单木楔与组合木楔完成。整个施工过程处于严密科学的控制之中，各项工程指标均达到理想状态。

作为世界最大跨径石拱桥，丹河大桥有许多关键技术问题需要解决 。1997年7月专门成立了"特大跨径石拱桥设计与施工关键技术研究"课题组，由晋城市交通局与中交第一公路勘察设计研究院主持，联合了重庆交通大学土木建筑学院、长安大学公路学院、山西省交通科学研究所等单位，对课题开展了深入系统的研究，完成了原材料试验及砌体力学性能试验、1∶10模型试验、实桥静动载试验以及大跨度分步施工石拱桥的设计分析方法对比研究、仿真技术与施工控制技术等多项研究内容，填补了国内高标号小石子混凝土砌体物理力学性能指标的空白，首次发现了分步施工石拱桥脚高应力区，找到了理想的拱上轻质填料，掌握了大跨径分步施工石拱桥的仿真技术与施工控制方法，补充了有关规范内容，为丹河大桥的设计与施工控制以及安全性评价提供了可靠的科学参数与技术保障。丹河大桥为大跨径、高荷载石桥设计与施工提供了成功的范例，同时也大大丰富了中国石拱桥的科技内涵。在2001年4月课题鉴定会上，由中国工程院院士和国内知名桥梁设计大师与教授组成的专家组认为，这项课题研究成果达到国际领先水平，丹河大桥被正式列入吉尼斯世界纪录。