针对国内第一座上承式单肋钢管混凝土拱桥在江苏的成功修建，本文依托宁淮高速公路孙家凹分离立交桥为工程背景，对单肋钢管混凝土拱桥设计和施工的若干关键技术问题进行了系统的分析研究。本文分析研究内容包括对孙家凹单肋钢管混凝土拱桥的设计计算方法研究、横向稳定性研究、临时支撑拆除时机和拆除方案的合理拟定以及成桥后全桥的受力性能研究。研究通过对实桥结构的理论分析并结合实桥施工监控工作进行，研究成果有助于该桥施工质量的控制，同时总结分析该类型桥梁结构的设计计算方法，有助于完善其设计理论。 通过本文研究，对于上承式单肋钢管混凝土拱桥，平面杆系有限元方法和空间有限元方法对该类型结构计算分析存在一定偏差，分析结果表明空间有限元比平面杆系有限元更能准确模拟实际结构。同时对实桥结构的变形和应力状态监测表明，结构边界条件的模拟以及温度、收缩徐变等因素也是造成理论计算值和实测值之间存在差异的原因。 研究分析表明上承式单肋钢管混凝士拱桥的横向稳定性问题比较突出，拱上立柱刚度、桥面板两端的支撑方式、拱上立柱的布置方式等都对结构的横向稳定有不同程度的影响。 施工中临时支撑的拆除时机对施工期间结构的应力、挠度以及成桥后结构的支座反力、弯矩、挠度都存在影响。研究表明早拆更易于结构受力明确，对结构受力有利。 该桥成桥后的抗弯整体刚度和抗扭刚度较大，结构性能满足设计的荷载作用要求。使用荷载下全桥结构均处于弹性工作阶段。动载测试结果表明对于宽跨比较小的单肋钢管混凝土拱桥的面外基频较面内基频略低，反映山钢管混凝十拱桥横向稳定较突山，面外稳定问题必须认真关注。