本发明提出一种隧道二衬结构施工方法，包括以下步骤：步骤一、划段，将待施工的隧道二衬结构划分成第一分段、第二分段以及第三分段；步骤二、测量，测量第三分段上方的平台预搭建处实际宽度以及第一分段、第二分段和第三分段间的距离；步骤三、移动，根据测量数据，选择合适的管道、连接物，将其放入隧道二衬混凝土相关零件收纳移动装置内，然后将其移动到施工现场；步骤四、拼装，根据所测量的宽度，利用隧道二衬混凝土拼接装置将其拼接；步骤五、注入，连接地泵，将混凝土通过隧道二衬混凝土注入装置将混凝土从下至上依次输送，进行混凝土填充。本发明是一种便于安装拆卸且运输方便的隧道二衬结构施工方法。