本发明提供了一种用于引水工程隧道弧形底板一次摊铺成型的装置及其施工方法，属于隧道施工机械技术领域。包括：小边墙模板，铺设在小边墙模板上的行走轨道，行走轨道通过两端的螺栓与小边墙模板连接；驱动电机减速机，设置在驱动电机箱的外侧；链条导向轮，设置在行走轨道以及驱动电机箱内；堵头梁；摊模，其两端分别通过销轴与摊模行走小车连接；驱动链轮，设于驱动电机箱内部，连接驱动电机减速机；链条，与链条导向轮啮合，连接摊模行走小车和驱动链轮。本发明提供的装置结构简单，使用方便，实现了纵向方向一次摊铺成型，提高了施工效率，降低了工人的劳动强度，保证了施工质量，减少了施工成本。