本发明涉及一种管片隧道纵横向伺服式预应力自动控制系统，包括预应力钢索张拉部及伺服式自动控制装置，预应力钢索张拉部包括盾构隧道环向预应力管和纵向预应力加固结构，伺服式自动控制装置包括智能监测单元和智能调节单元，智能监测单元实时监测隧道参数，智能调节单元根据监测的隧道参数，通过综合分析横向和纵向的变形调节过程的动态数据，结合纵横向力学相互作用关系，对纵横向的预应力进行动态调节。与现有技术相比，本发明能够实时监测、分析盾构隧道受力变形状态，并对预应力钢绞线进行自动张拉、对隧道受力变形进行全周期控制，通过数据实时反馈对纵、环向预应力进行动态调节，能够有效缓解甚至消除隧道接缝变形及纵向不均匀沉降现象。