许多商业组织、教育机构以及政府部门致力于开发简称为“桥梁快速更换”的技术――特点就是在安装现场外生产模块部件，然后将其安装到桥梁上。与传统桥梁建筑物的成本相比，这些系统安装的成本（考虑到较长的计划使用期限）也是具有可比性的。   
    每年，发达和发展中道路和桥梁中的交通数量不断增加，导致许多基础设施系统装载过重而变形。二战后期建筑浪潮中，许多发展中的公路和桥梁系统都需要全面检修，这就意味着许多桥梁使用年限超出其计划的平均寿命，这些桥梁承受的重量、负载和交通量超过50年前的设计极限。 
    近，一些倍受瞩目的桥梁倒塌，这一事件引起许多对重要基础设施彻底检修的关注。但由于经济不景气，这就意味着用于日常维护的资金不足，更不用说昂贵的修理和重建费用了。
此外，通常来讲，桥梁修补或部件替换工作比较费时，由此会增加成本，关闭一部分或全部桥梁会给上班族和商业运输工带来诸多不便，以上问题已引起政府工作人员的关注。
   因此，许多商业组织、教育机构以及政府部门致力于开发简称为“桥梁快速更换”的技术――特点就是在安装现场外生产模块部件，然后将其安装到桥梁上，
也就不足为奇了。佳状态下，使用这些技术，桥梁的更换时间仅为24-48小时，一旦施工现场留下的碎片清理完毕，准备工作就完成了。事实上，尽管目前仅使用了少数这样系统，与传统桥梁建筑物的成本相比，这些系统安装的成本（考虑到较长的计划使用期限）也是具有可比性的，或价格稍微高一些。考虑到传统材质桥梁较大安装体积，这种新的模块部件的成本就降低了许多。
   聚合物复合材料和许多其它特殊复合材料在这些技术中发挥了重要作用，对人们而言，这已经不足为奇了。
   缅因大学先进建筑物和复合材料中心（美国缅因州奥罗诺分校）已开发出一种新全面的系统。
使用这项通用技术，可建造各种各样的单跨或多跨混凝土桥梁、各种高速公路、以及铁路桥梁，建筑物使用时间较短，桥梁更经久耐用，且成本更低。此外，使用这种新技术安装建筑物的时间较短。[-page-]

    这种独特的系统使用碳纤维、玻璃纤维和其它未命名纤维的纤维套管，这些纤维按尺寸进行裁剪，然后将这些纤维套管安装到定制的固定附着物上去，里面充满了气（管道末端封闭之后）。然后，使用树脂（未命名的热固性树脂）浸渍充气的管道，使其形成一种轻质、中空拱形。无需多余的热量或压力固化树脂，如需要，可在施工现场完成充气/浸渍工作。 
    固化完成后，将拱形结构运至建筑工地，使用起重机将其降低，临时依附在混凝土基脚上。然后，拱形物覆盖在桥面板上，通过在每个拱形结构顶部穿透的孔，使用缅因大学特殊配置的硅酸盐水泥――稍微有些昂贵，但可确保复合材料“表面层”和水泥“核心”密封的连续性，可进行固化。
接下来的步骤和传统桥梁建筑一样，使用抗磨表面将拱形结构和桥板覆盖住，例如传统或聚合物胶接混凝土、沥青、混凝土或复合材料直立供肩墙以及回填面积。

    正如所设计的一样，充气式复合材料拱桥具有三种功能：，可为混凝土建筑物提供永久性模板（减少拆卸和建造传统模板的成本，缩短了完工期）；第二，无需使用钢筋（破裂、裂开、生锈、维护、重量均与之有关）；第三，为混凝土提供了防护、防水层，可减少混凝土磨损，有利于环保。
    设计每座桥梁时，其管的长度、直径、厚度、数目均不相同，直径较大、且具有一定长度的拱形结构之间间隔较小，用来负载较高桥面板。缅因大学开发出了特殊数学模型和预测工具，用来测定这些变量，以预测故障和疲劳现象。在不良环境中进行的测试显示这些拱形结构在和传统混凝土桥梁温度范围一样的情况下（30华氏度至150华氏度/-30摄氏度至66摄氏度）是有效的。
   2008年10月，在美国缅因州的皮茨菲尔德附近次使用此项技术安装了拱形结构，使用新的混凝土拱形结构系统代替了35英尺长x
44英尺宽（11x13米），使用年限达70年之久的跨小河的混凝土结构。拆掉旧桥结构用了30天时间，安装新桥仅用了3天时间，总时间还是相对较短。因为无需到水中安装该系统，因此无需使用大型设备，也无需太多工作人员。缅因州运输部决定无需进行环境研究，节省了资金和时间。同时，缅因大学软件部决定需要23个拱形结构，每个拱形结构的直径为12英寸/31厘米，每个拱形结构之间的间隔距离为1.9英尺/0.6米。 
    尽管这种结构是独一无二的，安装成本却比那些传统建筑物要低许多。更重要的是，预测这种无需连接和无钢筋的桥梁的使用寿命至少比使用期为50至70年的传统混凝土桥梁的寿命多一倍。 [-page-]
由于这种新型拱形结构未使用易遭腐蚀的钢筋，未使用需要维护的伸缩接头，因此这种新型桥梁几乎不会疲劳，也很少会腐蚀，几乎不会出现渗水现象。将会减少维护费用，节省时间。

    桥梁建造期间，安装了传感器，来检测处于不同位置的拱形结构张力，周围土壤的压力。缅因大学对这座“智能”建筑监测了将近一年的时间，监测数据显示此桥梁功效卓越。事实上，研究人员已能够查证其数值模式，这些数值模式是非常精确的，这些预测数据结果误差控制在5%以内。与此同时，缅因大学已将此项技术的商业许可证授予Advanced Infrastructure Systems公司，使用缅因大学充气式拱形结构技术，该公司将负责设计桥梁，出售桥梁，并负责安装桥梁。