本发明提供了一种基于拱结构受力的波形钢腹板组合箱梁结构及其施工方法，包括若干桥墩，桥墩上安装有墩顶横梁，相邻的墩顶横梁之间通过拱形的混凝土底板连接，所述混凝土底板包括若干依次连接的预制混凝土板块，各个预制混凝土板块之间通过预应力钢铰线串连，预应力钢铰线贯穿钢铰线通道伸出并固定于对应的墩顶横梁上。本发明通过采用拉带连接预制混凝土板块并进行整体吊装至墩顶横梁，通过一次吊装即可完成一跨拱形混凝土底板的施工且无需大量复杂的临时支撑装置，施工工艺更加简便，节省工程造价，具有很好的应用前景。