本发明提供一种处理地基真空预压的水汽分离排除的装置及施工方法，涉及软弱地基处理技术领域，包括插入塑料排水板、设置密封围堰、平行布置真空管、将真空管与塑料排水板通过连接器一连接、铺设真空密封膜、安装水汽分离管、将水汽分离管的进水口与真空管连接、安装水汽分离罐、安装排水箱及排水箱自动控制系统、安装真空泵及真空泵自动控制系统。本发明通过将对真空管进行平行铺设，在传输路径中进行水汽分离，使用高真空度、高能效的变容式真空泵，替代传统真空预压使用的低真空度低能效的射流真空泵，采用抽真空和排水两套自动控制系统，可以在长时间内连续且经济的工作，使得其真空预压加固软基取得更高的效率。