本发明公开了一种高空悬臂主拱节段的精准拼接方法，包括：S1.选取相邻的两段主拱，在两段主拱上分别设置第一标靶以及第二标靶；S2.主拱节段在地面预拼时，计算第一标靶对应的相机位姿A以及第二标靶对应的相机位姿B，并计算相机位姿A与相机位姿B之间的差值U；S3.主拱节段在高空拼接时，计算第一标靶对应的相机位姿A′以及第二标靶对应的相机位姿B′，并计算相机位姿A′与相机位姿B′之间的差值U′；S4.若差值U′与差值U不一致，则实时调整高空拼接的施工操作使得差值U′与差值U一致；S5.按照步骤S1‑S4类推，完成所有主拱节段的拼接。本发明能够有效提高拼接效率和精度，减小拼接误差，缩短拼接周期。