本发明涉及一种基于单机架炉卷轧机生产管线钢的板形控制工艺，属于中厚板生产的技术领域。本发明包括以下步骤：(1)板坯加热；(2)高压水除鳞；(3)轧制；(4)水冷；(5)热矫直；(6)冷床冷却；所述轧制分为一阶段轧制和二阶段轧制。本发明根据不同钢级和不同规格管线钢，对过渡料参数进行限定，过渡料宽度规格必须大于管线钢板宽度，且当管线钢板规格越薄越宽时，过渡料终轧温度相应提高，保证烫辊充分和均匀。压下率根据道次总量情况而定，适当压下率在保证性能基础上可以减少变形抗力导致的板形问题。通过本发明控制方法的应用，管线钢板不平度低于10mm/m。