九堡大桥主航道桥是一座空间异型梁拱组合体系拱桥，结构复杂，施工难度大，风险高，它以梁拱组合结构整体顶推施工为基础，并历经体系转换过程及桥面系施工过程建造而成，施工要求高，技术难度大，无相关资料可借鉴，因此对关键工序的优化研究就成为实现设计成桥目标的关键。本文以此为背景，对梁拱组合结构整体顶推阶段的导梁进行敏感性参数优化分析，对体系转换阶段的吊杆进行张拉顺序及张拉力优化分析，并对成桥状态合理索力及施工误差调整进行优化分析。　　 本文采用有限元计算同优化分析相结合的方法对梁拱组合体系桥梁整体顶推施工中的导梁敏感性参数进行优化分析，通过合理设置优化参数、编制顶推过程的ANSYS命令流程序，解决了该特殊体系桥梁整体顶推过程中导梁最优参数问题，并应用于九堡大桥主航道桥顶推施工中，使得在顶推过程中结构安全、受力合理。　　 在体系转换阶段，本文将将最优化理论引入到梁拱组合体系桥梁体系转换中，采用有限元计算同优化分析相结合的方法对吊杆索力进行计算分析，解决了体系转换过程中吊杆张拉问题；以待拆除的拱梁临时撑杆轴力绝对值之和为目标函数，以应变能和结构内力为状态变量，通过一阶优化分析求解临时撑杆最佳拆除状态下的吊杆索力；结合倒拆法及正装迭代分析法确定施工过程控制参数——吊杆张拉顺序及张拉力；这种方法应用到九堡大桥主航道桥体系转换中，取得了很好的应用效果。　　 成桥索力影响结果的线形状态及内力状态，本文选取了弯曲能量最小法计算九堡大桥主航道桥合理成桥索力；分析了施工过程线形偏差、吊杆索力偏差的产生原因并对其未来发展做出预测，确定误差调整标准并通过正装迭代法计算误差调整施工中的吊杆张拉顺序及张拉力，有效地解决了九堡大桥主航道桥实际施工中产生的误差问题。