本实用新型涉及模板固定技术领域，尤其涉及一种大厚度水稳基层双层模板固定装置。所述大厚度水稳基层双层模板固定装置包括规格相同的上模板和下模板，所述上模板和下模板上均安装有内牵组件，所述内牵组件包括内抵在模板内外板壁上的横条以及内拉模板的钢丝；所述上模板和下模板背离路面处架设有外撑部件。本实用新型提供的大厚度水稳基层双层模板固定装置利用压路机碾压水稳时，产生的横向推挤应力，推动模板使得产生拉力，同时压路机竖向压力，产生沿方向的径向分力，平衡推挤力的径向分力，提高了上模板和下模板抗倾覆能力，同时本结构简单，安拆快速，节约了人力成本，提高了功效。