本发明提出一种碎石基床清淤系统及清淤施工方法，能够在不破坏碎石基床的前提下，快速全面地清除碎石基床垄沟内和垄顶表面的淤泥。该碎石基床清淤系统包括母船、清淤装置和吊放装置，所述清淤装置通过所述吊放装置连接于所述母船；所述清淤装置包括可支撑于所述碎石基床床面的支撑框，所述支撑框围住所述碎石基床的部分床面；所述清淤装置还包括横跨于所述支撑框的台车，所述台车连接有用于扰动淤泥的扰动组件、用于冲洗所述碎石基床床面的冲淤组件以及用于吸除淤泥的吸头，所述台车可带动所述扰动组件、冲淤组件和吸头在所述支撑框内移动；所述吸头、冲淤组件和扰动组件沿所述台车的移动方向依次设置。