本发明涉及路面工程设备技术领域，具体是一种半刚性基层材料无立模摊铺一体化装置及摊铺方法，包括行走装置、平台、开沟装置、桁架三自由度机械手、填土装置和压土装置，平台设置在行走装置上方，平台上设置有投料口；行走装置带动平台、开沟装置、桁架三自由度机械手、填土装置和压土装置向前移动，转轮后面的清槽片对沟槽里面的碎土进行清理，使沟槽的底面平整，本装置可以凭借较高的自动化水平、操纵方便、施工精准等优点，大大地提高基层摊铺的施工质量，不需要人工立模、拆模，节约施工时间、人力及物力，同时也可以广泛的运用到各级公路路面的摊铺施工中。