明清时期，国家统一，疆域扩大，资本主义开始在中国萌发，国家进入较快发展时期。在这种大的历史背景下，兰州的社会经济、城市建设均发展较快：明代开辟的九边防线中，甘凉大边起始于兰州，固原大边经过兰州；修建镇远浮桥，加强了黄河两岸交通和中西交流；修建水车，兴修水利，促进了农业发展。清代，陕甘总督、甘肃布政使、兰州府驻兰州，兰州遂成为甘肃政治、经济、文化中心，这对兰州的经济建设、城市建设产生了极大影响，促进了兰州各项事业的发展。此时的兰州以其拥金城之固，得黄河之便，扼陕、甘、宁、青、新、蒙、藏之咽喉，地位更加受到重视。随着人口的增加，交通流量的增大，以及经济建设、国防建设、对外交流等方面的发展，原来的镇远浮桥越来越不适应时代要求，修建一座荷载能力大的永久性的桥梁，变黄河天堑为通途，已经成为兰州乃至西北各项事业发展的必需和官府与民众的共同期望。
清同治、光绪年间，中国兴起的洋务运动，对兰州黄河铁桥的修建起了积极的推进作用。左宗棠是晚清洋务运动的重要人物之一，自清同治六年（1867年）至光绪七年（1881年）的十余年间，一直经营陕甘，做了大量有益于社会的事情。
清同治六年，左宗棠调任钦差大臣，督办陕甘军务，遂率军西进。
清光绪元年至光绪三年（1875年-1877年），左宗棠奉命西进新疆，扫平阿古柏政权。清同治四年（1865年）初，中亚浩罕国的军官阿古柏在喀什噶尔封建地主的引诱下，受浩罕国统治者的派遣，入侵我国新疆南部，并于同治六年建立了所谓的“哲得沙尔”汗国，进而侵犯我国新疆北部。清政府派到新疆的将军、办事大臣等对阿古柏作战不利，局势严重。同治十年五月，沙皇俄国出兵强占新疆伊犁地区，至此，清王朝才意识到局势的严重性。当时，朝廷重臣李鸿章等人专注海防，意欲放弃新疆。光绪元年，左宗棠提出“海防塞防并重”的主张，反对李鸿章等人专注海防，放弃新疆的主张，得到朝廷赞赏，于是在当年被朝廷授为钦差大臣，督办新疆军务。左宗棠受命后，即率军进入新疆，讨伐侵占我国新疆的阿古柏政权，并于光绪三年扫平阿古柏政权，收复乌鲁木齐、和田等地，阻遏了沙皇俄国、英国等国长期对我国新疆的侵略。他还建议在新疆设督，提出并实施屯垦土地、兴修水利和促进新疆经济发展的主张，为建设和经营新疆、巩固祖国的统一作出了积极贡献。
左宗棠在主政甘肃和进军新疆时，特别是在筹运军饷过程中，深感西北交通之落后，筹运之艰难，代价之高昂。他曾计算过，在关内运一石（合60公斤）粮食要花两石粮食的代价，养活一个士兵要花一石半的价；在关外则要十石粮价才能得到一石粮食。更有甚者：“计一驼夫粮二百斤，日行一站，越二十站，驼夫已将所负之粮啖尽，尚有何供军食乎？”在当时西北的交通条件下，数十万大军的粮草要运数千里，谈何容易，何况在兰州这个交通中枢，还有黄河天堑阻隔。因此，他在努力整修陕、甘、新大驿道的同时，很想在黄河兰州段上架设一道永久性桥梁，以使黄河天堑变为通途，提高道路等级和交通能力。当时，兰州黄河上只有一座镇远浮桥，左宗棠在兰州时，看到镇远浮桥冬拆春建，事繁费巨，且桥面窄，通行能力小，因而交通不便，且多危险。每当入冬时节，由于冰凌冲击，浮桥经常被冲断，只好重新用船济渡；进入冬季后，河冰凝结，河面被封，形成冰桥，浮桥被拆除，两岸交通改由冰桥承担；至次年春天河冰融解后，再重造浮桥。而在冰桥将结或将解时，行人往往半途失足，每年都陷溺不少行人和牲畜。于是左宗棠提出把浮桥改建为铁桥，以期一劳永逸。经与多家外商洽谈，均索价过高，最高的达三百万两白银。当时有一个外国商人福克愿意包修，索价最低也要六十万两白银，这样高的要价左宗棠无法接受，所以没有谈成，修建铁桥的事就此作罢。
1881年，我国第一条营业性铁路-从唐山到胥各庄的铁路开通，从此开启了我国引用新结构、新材料建设各式铁路桥、公路桥的历史，我国的桥梁建设也随之发生了一次技术革命，为在黄河兰州段架设永久性桥梁提供了良好的历史机遇。左宗棠的兰州黄河铁桥梦未能实现，他的后任陕甘总督升允和兰州道彭英甲完成了他的心愿。《辛丑条约》签订后，清政府提出“实行新政”、“预备立宪”.在这种形势下，陕甘总督升允指派兰州道彭英甲再次进行兴办近代工业的尝试，左宗棠曾经提出过的修建兰州黄河铁桥的拟议又被重新提了出来。
彭英甲，字炳东，号铁函，河北承德人，是一位具有强烈民族意识和爱国主义思想的封建官吏和近代实业家。1906年，彭英甲任职兰州道。彭英甲在兰州任职时，洋务运动已宣告失败，左宗棠创办的实业已关了门，而彭英甲倡办的近代实业却在清政府“实行新政”“预备立宪”的喧嚣声中缓慢地向前行进。彭英甲所编的《陇右纪实录》详细记载了他在兰州大办实业的具体情况，如实地反映了他当年创办实业的坚定信心和极大的艰辛。其中原原本本地保存着许多当时与比利时、英国、德国等签订的合同原件和写给陕甘总督、军机处与朝廷的呈文、电文、奏章等，说明当时开办近代工业，主要是通过与外国人合作的方式进行。在《陇右纪实录》中，提到最多的一位外国人是比利时人林阿德。林阿德当时是比利时驻中国的参赞，长期生活在甘肃，对甘肃各方面的情况十分熟悉。从比利时国家和他本人的利益出发，他频繁地和彭英甲打交道，向彭英甲提供机器、技术，同时从彭英甲手中提走一箱又一箱的白银。清光绪三十二年（1906年），彭英甲创办的原兰州劝工厂成立。劝工厂开业典礼在甘肃贡院（今兰医二院处）举行，彭英甲致词说：“劝工厂之设，旨在兴利惠工，讲求土货制造，以示提倡开风气、保利权、塞漏厄为要义。”同时指出，劝工厂在组织上的特点是“局中开厂，厂中分科”.劝工厂成立后，主要开办了绸缎、织布、裁绒、玻璃等四个工厂，每个工厂下按工序设科，相当于现在的车间。如绸缎厂设络丝、染织、织造三科，织布厂设牵轻、纺纱、织布、染色四科，裁绒厂设弹毛、纺织、染色、裁绒四科，玻璃厂设吹料、平光等科。
劝工厂开办后，省城及各县人士纷纷到工厂参观，大开了眼界。开办初期，各科的生产经营情况都比较好。为了扩大影响，促进销售，彭英甲将坐落在鼓楼西街右侧今张掖路上的一栋新式二层楼装饰后作为产品陈列室，里面陈列甘肃自己生产的各种商品和来自各地的土特产，所有商品均明码标价，任人参观和选购，陈列室开展后，前来参观和购物的人络绎不绝，盛况空前。从甘肃的商业活动历史考察，这可算是甘肃首次工业品展销会。可惜到后来，因所选物品多为仿制，又没有外国新式机器制造，产品成本过大。加之经营等方面的原因，百弊丛生，该厂只得于清宣统二年（1910年）关门停业。
在兴办劝工厂的同时，彭英甲亲自督办，使织呢局恢复生产，并扩大了生产规模，但由于技术等方面的原因，产品质量一未能提高，销路一直不好。清光绪三十二年十月，甘肃布政使丰伸泰、按察使白遇道、兰州道彭英甲与比利时参赞林阿德签订代购控铜、淘金等机器的合同，同时成立甘肃官金铜厂。厂址选定在红古窑街，投资白银一百二十多万两。工厂于宣统二年建成。厂区分金、铜、铁三厂，设化验、分析等机构。开炼后，据说日产黄金20两，铜20900斤。但因选址不当，矿源质量不高，从白银运矿成本太大，加之外国技师高昂的聘请费用，致使本来在资金上就捉襟见肘的工厂更加难以支撑，只好在生产不足一年的时间里草草停产。
同年，彭英甲又在黄河北岸兴建了官办的皋兰官铁厂，力图利用资源大省的丰富资源发展近代工业。可惜，由于矿石含铁量不高，成本太大，不到半年即宣告停办。
光绪三十三年（1907年），彭英甲在农工商矿总局开办官报书局，购进平板印刷机2架，各号铅字1副，开始了兰州的铅字印刷。此外，他还创办了洋蜡胰子厂等，并支持金县（榆中）知县张体信创办了金县工艺局。他提倡兴修水利，注重发展农业、手工业、交通、邮电等事业，在甘肃近代实业的发展史上迈出了可喜的一步。
1911年，辛亥革命爆发后，陕西宣告独立，彭英甲被派为攻陕各军营务处总办，积极参与攻打革命军。1912年，彭英甲离开兰州。尽管如此，他倡导创办的实业，对兰州近代工业的发展，甚至对甘肃工业的近代化，都起到了非常积极的推动作用。由他负责修建的兰州黄河铁桥，即今中山桥，对于提高甘肃公路等级和公路运输能力，促进中西交往，巩固国防，促进兰州、甘肃乃至整个西北经济发展等，都有极其重要的作用。兰州黄河铁桥至今仍像一道彩虹，横卧在滔滔黄河之上，它是一座丰碑，彭英甲功不可没。
光绪三十二年（1906年）五月，德国泰来洋行驻天津办事处经理喀佑斯以游历为名来甘肃，恰逢彭英甲任兰州道总办甘肃洋务局（即甘肃农工商矿总局），正在大兴新政之际。彭英甲重提前议，想修建兰州黄河铁桥，于是与喀佑斯接洽，商谈建桥事宜。喀佑斯愿意承包修建，要价十六万五千两白银，价不算高，双方口头达成协议。口头协议达成后，彭英甲即直接向陕甘总督升允请示，升允指示先由洋务局会同各司、道共同讨论研究修建的可能性与可行性，再与喀佑斯妥善商议修建办法，提出具体意见，以便真正做到一劳永逸。当时，各司、道衙门官僚分为新、旧两派，新派官僚拥护新政，旧派官僚反对新政。旧派官僚中不满新政的甘肃按察使（通称臬台）白遇道以修建铁桥无成例可循等理由从中作梗，致使修桥之事议而不决。后来，拥护新政的甘肃布政使（通称藩台）丰伸泰提出，修建铁桥是新政举措，没有可以援引的成例，各司、道无需开会讨论研究，可以直接回复总督，同意修桥，并请责成彭英甲全权办理。修桥的事就这样决定了下来。
喀佑斯是个金融界商人，不是工程技术人员，他虽然愿意承包修建兰州黄河铁桥，但对桥梁的设计、施工等都不甚清楚，对甘肃洋务局提出的如水文情况，地质情况，桥梁的尺寸、造型、结构、具体施工情况等均无法详细予以说明，甘肃洋务局估计喀佑斯也无十分把握，因此，修建兰州黄河铁桥仍然仅仅是一个意向性的东西，未能订立合同。喀佑斯为了能够承包这项工程，承诺由自己调工程师来甘进行实地考察，一定将甘肃方面提出的问题一一回答清楚，并最终确定他们是否能够修建兰州黄河铁桥，如能修建，再订立合同。喀佑斯暂时留在兰州，等候工程师到来。至于工程师来往费用，当时确定如果能够修，则在桥梁竣工后，由甘肃在桥梁包价十六万五千两白银之外，另送喀佑斯白银二千两作为酬谢。初步议定后，喀佑斯即调来工程师，在实地进行详细的水文地质勘察后，确定了桥址，并对镇远浮桥各号船只所在处河水的深浅、浮桥桥板的长短进行详细丈量。根据当时丈量的尺寸，镇远浮桥自南向北共长英尺760尺，每英尺合中尺8寸，共长60丈8尺。（按：以上长度以米换算后互不相符，1英尺=0.305米=0.914市尺，760英尺合231.8米。1市尺=0.333米=1.094英尺，60丈80尺合202.46米，相差29.34米。可能是当时中英尺长度单位的换算有问题。为保持原貌，在以下记述中仍采用原始数据，不再按目前通用的长度单位换算。浮桥桥板长英尺1丈2尺5寸，合中尺1丈零4寸河深自北向南丈量：
第二十一号：英尺8尺，合中尺6尺4寸。
笫十六号：英尺1丈3尺5寸，合中尺1丈零8寸
第十二号：英尺6丈7尺，合中尺5丈3尺6寸。
第九号：英尺6丈9尺，合中尺5丈5尺2寸。
第七号：英尺2丈6尺，合中尺2丈零8寸。
第五号：英尺1丈9尺，合中尺1丈5尺2寸。
南河边石岸：英尺1丈3尺，合中尺1丈零4寸。经过认真勘察测算，合同主要条款初步提出。喀佑斯表示，黄河虽然水流湍急，但如果严格按所议章程修建，铁桥是完全可以修的，并且承诺，铁桥修好后，甘愿保固八十年，包修价格仍然以十六万五千两为准。
由于是第一次在黄河上架设永久性桥梁，为了保险起见，根据勘察测算情况，甘肃洋务局又会同各司道，就合同条款进行了认真研究，除工程包价等一般性条款外，特别提出以下三个方面必须写入合同：
一是关于水力与桥梁下部结构方面的问题。兰州地处高寒地区，每年冬季黄河都要结冰封河，从水力的角度看，一柱桥墩只能抵御水对一柱桥墩的冲力，但冰凌却不然，每当较大冰块直下，整个冰块撞击桥墩，其冲力有多大？能达到水的冲击力的几倍？前面冰块一旦阻挡，后面的冰块跟着冲来，越积越宽，越积越厚，也越积越远，横冲直撞，其冲力又有多大？又是水的冲力的多少倍？黄河水面有多宽？桥墩之间相隔距离有多大？从水流和冰凌冲力计算，桥墩的直径应当是多少？
二是基础和桥墩方面的问题。当时甘肃方面认为大凡建筑物，过高就容易倾斜，桥墩也是这样，桥墩基础不可不深；过长就容易折断，因此，衔接不可不紧。铁桥所在的白马浪峡的河底，哪一段是石头，哪一段是沙子，哪一段是土，从水的冲力和冰的冲力测算，在石质地基上，桥墩基础应该下多深？在土质基础上，桥墩基础应当下多深？梁体之间如何衔接？桥梁共需几孔，每孔需修几个桥墩，纵横斜直共需多少构件？构件长短方圆各共多长，估计有多重？三是保险做法。甘肃方面认为，拟建的这座铁桥承重力容易，抗撞力难，用于衔接梁体的桥墩耐压而不耐撞，一个桥墩出问题，就会影响全桥。因此，桥梁的穿插联络必须要有设计图纸，要有设计说明。哪些构件需要整件，哪些构件需要拼接使用，以及桥梁后面的护桥桩，桥梁前的分水剑形状、大小等都必须一一核明，绘制图纸，写出说明，列入合同。
另外，对铁桥的各种构件必须逐件核查：大的有多重，整的有多长。六盘山陡峻且道路迂曲，潼关以东道路狭窄紧促，用马车拉运构件是否可行？因此必须将各类构件的大小尺寸一并列入合同，以免以后再生枝节，产生矛盾。
根据以上构想，甘肃洋务局于当年九月一日与喀佑斯在甘肃洋务局再次会商，根据新的情况，对从前拟定的合同条款适当予以修改，使合同更加完善。合同条款初步拟定后，用中文缮写一式七份，于光绪三十二年（1906年）九月十一日，由会办甘肃全省洋务总局彭英甲、总办甘肃全省洋务总局黄、甘肃布政使丰伸泰、甘肃按察使黄和德国泰来洋行喀佑斯共同草签后分送总督衙门和外务部天津德国领事署，甘肃布政使司、甘肃按察使司、洋务局和喀佑斯各执一份，以为凭证，等陕甘总督批准后即正式签字。陕甘总督升允批准后，于同年十月二十八日派彭英甲等代表中国方面，与德国泰来洋行正式签订合同。光绪三十三年（1907年），升允奏请朝廷批准与德商天津泰来洋行签订的修建兰州黄河铁桥合同。
合同规定：陕甘总督部堂升允订购兰州黄河铁桥一道，天津德商泰来洋行喀佑斯承包修建。修建铁桥的工期为：各种料件由国外运至天津起，除开河、冻河不能施工外，限期十八个月；如到期不能完工，无论地质情况如何，河底是否石、沙、泥土、水眼等类，若泰来洋行已将议定包修桥价用去大半，务必按期竣工，如有不符合合同规定之处，不但已经用去的桥款按照原收取工款如数退还，而且在退回桥款外，泰来洋行甘愿按原收银数认罚。
工程总包价白银十六万五千两，分四期支付：第一期五万两在签订合同前问明德国领事馆，允许德国泰来洋行包修此桥，绝无差错，方能正式签订合同，此时将第一期工程款由天津交德国领事馆转交泰来洋行；第二期工程款三万二千五百两，修桥的各种料件由德国上船，中方接到德国领事馆电报后，款交泰来洋行；第三期工程款三万二千五百两，在中方派驻天津的收料委员在天津将修建铁桥的各种料件如数逐件点收清楚，并开据详细收单后，再交泰来洋行；第四期五万两，在铁桥竣工验收后交泰来洋行。支付每期工款时，德国领事馆都必须开据收据凭证。
铁桥的样式、结构、荷载等均按照外国优等章程修建不得有丝毫差错，违者认罚。竣工之后，无论何时，如遇河水涨发，河冰开冻之际，冰水流急，损伤此桥，保固期限八十年内稍有损伤，泰来洋行保证赔偿修理。合同规定，凡在保固期限内，无论冬夏，倘因“起蛟”,河水暴涨，水势过大，漫溢进城，因“蛟水神力”将桥冲坏时，与泰来洋行无关，除此之外，桥有损坏，泰来洋行一定赔修。这项规定显然是承包商缺乏水文资料，无法计算出百年一遇的洪水位，对桥梁设计标高无十分把握，为在万一黄河发大水，水位高于桥梁，将桥梁冲毁时能找到借口，因而利用中国人河中有“河神”、“蛟龙”的迷信观念，规定这样一条，以推卸责任。合同规定所有修桥材料由德国水运至天津的运费和水运保险，以及洋工华匠往来工作费用，不论有什么事故，统统由泰来洋行负责，与甘肃无关，也不存在要求赏赐或津贴之类的问题。修桥的各类材料、构件、机具等由天津运至甘肃，由中方负责，但每辆大车载重不得超过一千二百斤，以便于运转；如有马车无法运输的重大料件，由泰来洋行负责运至甘肃，中方不管；如在运输途中出现材料、机具、构件等损坏，由泰来洋行负责修理；如出现材料机具等遗失，由中方负责，与泰来洋行无关。合同还就铁桥的长度、宽度、下部结构的跨数、主要部位的尺寸等作了明确规定；还规定，铁桥按照外国行走大车的荷载与样式设计修建。合同签订后，升允即决定由彭英甲全权负责，要求喀佑斯迅速回国购运材料机具，并由有关司道选派委员分驻天津、郑州、陕西三处，负责点收和运送料件，同时选派人员在修桥工地协助彭英甲工作，兰州黄河铁桥于是开始兴建。据《百年中山桥》
