若某方在签署离婚协议之时已按约定支付赔偿金，然而最终双方并未成功办理离婚手续，则需根据实际情况进行详细的剖析和探讨。
假设该方支付赔偿金的行为乃依据双方自愿达成的共识，并且此种行为并未触犯任何法律法规所规定的强制性义务，那么该支付方或许无法主张索回赔偿金。
然而，倘若支付赔偿金的前提条件便是解除婚姻关系，而最终双方未能实现离婚之目的，那么支付方便可尝试与另一方进行友好协商，以期收回赔偿金；
如若协商无果，支付方可考虑向法院提起诉讼，寻求司法救济途径。

《中华人民共和国民法典》第一百四十三条
具备下列条件的民事法律行为有效：
（一）行为人具有相应的民事行为能力；
（二）意思表示真实；
（三）不违反法律、行政法规的强制性规定，不违背公序良俗。