本发明公开了一种设置榫卯接头的盾构管片双向错缝拼装结构及其施工方法，该结构包括盾构管片环，所述盾构管片环的各边分别预留纵向和环向的拼接装置和连接螺栓，两个所述盾构管片环连接后形成凹槽和榫头，两个所述盾构管片环之间设置有纵缝，该方法包括步骤一、在工厂进行预制盾构管片环，并在盾构管片环的各边预留纵向和环向的拼接装置和连接螺栓；步骤二、待盾构掘进的距离足以放下一组第一环管片后，将第一环管片运送至安装区并进行第一环管片的组装；本发明一方面彻底规避隧道拼缝的纵、环向贯通，提高隧道整体防水性能；另一方面，利用榫卯结构有效限制管片连接部位的各向变形，提高管片连接部位的可靠性。