首先一個重要而艱鉅的工程就是應天府的長江大橋，之前朝廷投資百萬，想要在長江上修建橋樑，但是由於工程的難度太大，最終以失敗告終。朱載坖隨即命令文思院、格物院與工部、交通總署等衙門一道檢討得失，同時重新規劃設計，在基礎材料上也要加強研發，尤其是適宜用作建造橋樑的水泥等建材，這些都是大明所需要的事情。

所以這次交通總署再次請求在應天府修建長江大橋，這次交通總署提交的預算也是十分之驚人的，交通總署請求二百八十萬元的預算，不僅僅包括人工、建材等費用，還有為了建造大橋所準備的專用駁船等裝置等，還要用到大量的鐵料等，施工的難度確實是很大的，而且和以往的石拱橋不同，這次修建的橋樑，主要要用到大量的鐵料，對於朝廷的金屬冶煉工業也提出了很高的要求。

橋墩使用沉井基礎開挖至岩層，橋墩、橋臺的材料不一樣，南橋臺是條石砌的，北橋臺是混凝土的，而橋墩也是採取了兩種結構，上部是漿砌條石，下部是混凝土，這樣既減輕重量，也保證橋樑的堅固，同時大規模的採用鉚接鋼鐵結構在橋面上，這樣可以減輕橋樑的自重，同時加強橋樑的結構堅固。

這些鋼鐵結構的橋面和橋樑，都是要用熱鉚工藝連線的，將鉚釘加熱到一定溫度後進行的鉚接。由於加熱後鉚釘的塑性提高、硬度降低，釘頭成型容易，所以熱鉚時所需的外力比冷鉚要小的多；另外，在鉚釘冷卻過程中，釘杆長度方向的收縮會增加板料間的正壓力，當板料受力後可產生更大的摩擦阻力，提高了鉚接強度。

也對於大明的鋼鐵工業提出了很大的考驗，這些建造橋樑所需要的材料，必須都是精鋼，同時還要做防鏽處理，才能夠保證橋樑的質量，對於這些問題，遵化鐵廠認為還是可以保證的，要為大橋提供相應的鐵料，而經過工部的核算，建造這座大橋需要使用的鐵料是一億四千萬斤，這個數目不僅僅使得朱載坖很震驚，連戶部、都察院等衙門都認為這個數字簡直是瘋了。

洪武年間，大明的鐵課是多少呢？全國鐵課約1847萬斤，當然現在大明的鋼鐵生產能力自然是極為強大了，廣東省年產量就達2764萬斤，而對於大明來說，主要產鐵的地方是在北方，朝廷所控制的遵化和遼東鐵廠，這是現在大明最大的鋼鐵工業基地，由於人力和機器的使用，現在大明遵化和遼東兩處鐵廠每年的生熟鐵和鋼材產量就已經達到了九千萬斤。

而且遼東鐵廠仍舊在不斷地擴建中，所以工部認為，鐵料的供應完全不是問題，而且徐州的鐵廠也要開始出鐵了，對於朝廷來說，等到徐州、武昌、遵化、遼東四個大型的鋼鐵工場建成之後，朝廷的冶鐵能力將會達到三億斤以上，絕對是足夠支援朝廷的各種建設的。

同時大量蒸汽機的使用對於朝廷的鋼鐵工業也有了極大的促進作用，機器的大量參與，使得朝廷工場在原料的粉碎、傳遞，和鋼鐵鍛造等方面的技術得以迅速的進步，而且格物院和文思院也完善了蒸汽機的相關技術，首先就是功率的測定，以馬作為參照，確定了功率的基本單位，也就是馬力，同時就是蒸汽機功率的測定辦法，透過測量蒸汽機輸出的扭矩和轉速，直接計算出功率，測量輸出扭矩和轉速，再根據公式 ?馬力 = 扭矩 × 轉速 / 5252?得到蒸汽機的功率。

對於大明來說，現在重要的就是提高蒸汽機的功率，使得蒸汽機能夠應用到更多的領域上，現在大明能夠製造的蒸汽機最大功率僅僅有三百多馬力，對於朱載坖來說，顯然是不夠看的，當然格物院對於提高蒸汽機功率的原理也有所掌握，最簡單的辦法就是兩個，第一是增加新蒸汽的壓力和溫度（初壓和初溫）可以提升單位質量蒸汽的焓降，從而增強做功能力。?第二就是採用多汽缸設計，蒸汽在多個相連汽缸中逐級膨脹，更充分地釋放能量，減少冷凝損失。?同時增大氣缸和鍋爐，也能夠提升蒸汽機的功率。

不過朱載坖要求在提高功率的情況下還要使得蒸汽機小型化，這點也是極為重要的，因為交通總署在奏報中還有一個重要的問題，就是對於軌道交通的討論，之前朝廷為了驗證軌道交通的運輸能力和提前進行相關的技術儲備，在遵化和開平煤礦之間修建了一條馬拉軌道列車，事實證明，這種馬拉軌道，確實是比正常的馬車載重能力強，車輪與軌道間的摩擦力僅為普通路面的1/10，單匹馬可牽引四千斤貨車以6裡時速行駛，這對於這些礦物的運輸是極為有利的。

不過交通總署也在奏疏中提到現在的一些難點，第一就是木質軌道不堪重負，必須要使用鋼鐵軌道才行，這樣必然使得軌道的成本急劇上升，不過軌道用鐵熟鐵即可，不像橋樑所用，必須是精鋼，但是其造價也是很昂貴的，同時還要有專門的車廂等，這些也是一筆開支，但是對於運輸大宗物資來說，確實是十分的方便。

所以交通總署提請朝廷，興建兩條馬拉軌道，驗證其技術，第一條就是從遵化到開平煤礦，便於運輸鍊鐵所需要的焦炭，第二條就是從天津到京通倉，運送東南發運而來的各種物資，尤其是漕糧，交通總署所擬定的造價是每裡鐵路二萬二千元。

依照這個造價，遵化到開平煤礦是一百六十五里，天津到通州是二百三十里，差不多需要列支九百萬元，交通總署的一系列規劃出來之後，遭到了戶部和都察院的堅決反對，尤其是都察院，對於鐵路每裡兩萬兩千元的造價是完全不能接受的。