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大桥全长390.4米，其中主跨192米，为简支铆接下承钢桁梁，桁高24米，桁宽10米，是当时[[中国铁路]]跨度最大的简支梁桥；左岸引桥32米×4孔，右岸引桥32米×2孔，均为钢板梁。大桥主桁重1994吨，引桥重446吨，合计2440吨。桥墩与桥台基础均置于轻微风化的花岗岩上，混凝土用量7687立方米。桥梁下部结构于1965年9月开工，1966年4月竣工；上部结构于1967年6月开工，1969年10月竣工。成昆铁路以单线通过大桥，铁路靠上游一侧设有[[人行道]]供行人步行过江，人行道与铁路之间用[[铁丝网]]隔离 <ref>[http://sc.people.com.cn/n2/2018/0123/c345167-31171457.html 全国跨度最大矮塔斜拉桥 成昆铁路金沙江大桥主跨合龙 ]，人民网，2018-1-23 </ref> 。

虽然桥头立碑写有“金沙江大桥”的正式名称，但此桥最广为人知的名称为“三堆子大桥”。事实上成昆铁路另有其它[[桥梁]]名为三堆子大桥，位于三堆子站和三堆子隧道之间，为一顺江大桥，长273.1米，是三堆子站昆明端出站的第一座桥梁，紧邻310省道红格大道并与之平行。同时攀枝花市正在三堆子建造公路跨江桥梁，是[[新227国道]]（[[张掖市|张掖]]－孟连公路）和新218省道（越西－鱼鲊公路）共同的跨江通道，名称亦为三堆子大桥。此外，建设中的成昆铁路扩能改造工程（成昆二线）同样在三堆子附近跨越金沙江，桥址在老成昆铁路金沙江大桥上游约3.5公里处，跨越老成昆铁路三堆子站 <ref>[https://www.sohu.com/a/131134901_355528 金沙江三堆子大桥、攀大高速，最新进展情况！  ]，搜狐，2017-03-30 </ref> 。