整体提升施工方法具有工期短、对通航影响小、人力消耗少、施工质量高等优点。为了研究大吨位钢箱拱桥整体提升过程的施工安全性和合龙误差,以某座450m跨度的钢箱拱桥的整体提升施工方案(6000t提升吨位)为工程背景,利用ANSYS有限元软件,建立了该桥整体提升施工的有限元模型。并基于相似理论,设计制作了1:10的拱肋缩尺模型,开展了桥梁在张拉预应力和提升过程阶段的模型试验研究。最后分析了结构自重、预应力索的拉力、风荷载、温度和不均匀提升等参数对拱肋结构应力和变形的影响,探讨了提升过程中参数的敏感性。研究结果表明:(1)钢箱拱桥整体提升过程中,吊点位置处拱肋截面的应力较大,且吊点处的局部构造上的局部应力也较大,在施工设计时,该处的构造要引起注意。(2)拱桥整体提升过程中,与无水平预应力索相比,水平预应力索能使结构的顺桥向水平位移减少92.7%,结构的竖向位移减少98.7%,中拱段拱肋的应力减少59.4%。(3)影响拱肋顺桥向位移的几种主要参数按照敏感度由大到小依次是预应力索的初拉力、自重、温度。在施工方案设计时,根据结构自重和温度条件,选取合适的预应力索的初拉力,使拱肋结构水平向相对变形趋于零,满足合龙口误差的要求。(4)不均匀提升会造成拱肋结构中横撑的应力水平有较大的增长。