本发明提供了一种拱形棚洞结构及施工方法，属于隧道建筑结构技术领域。它解决了现有棚洞结构存在棚洞施工期间安全风险大、对道路交通影响大、棚洞结构受力性能和抗冲击能力较差、抗震性能较差的问题。它包括第一基础、第二基础和及呈拱形的内部防护组件，内部防护组件的一端固定在第一基础上，另一端固定在第二基础上，内部防护组件的内侧设有拱形二衬砼，内部防护组件的外侧设有回填层，回填层的外部设有外部防护组件。本发明能够减小对道路交通的影响，降低棚洞施工期间的安全风险，优化棚洞结构受力性能和抗冲击能力，提高棚洞结构的抗震性能，使结构具有良好的稳定性和安全性。