本发明公开了一种大吨位两跨式上承自行式移动模架及其施工方法，其中一种大吨位两跨式上承自行式移动模架包括主框架、前辅助支腿、后辅助支腿、主支腿、吊挂外肋、外模系统以及内模系统，主框架由两组纵梁、若干组挑梁以及若干组连接系组成，每组纵梁为由主梁和导梁组成，主梁为三层或三层以上的组合结构，主梁内设有应变传感器，后辅助支腿内设有压力传感组件，可实时监测后辅助支腿的压力状况，主支腿内位于主梁的下方设有辅助支撑组件，对主梁进行重载支撑，本发明通过将主框架采用三层或三层以上的组合结构构成，能够很好的满足大吨位桥梁施工的刚度需求，使得装置能够适应大吨位桥梁架设的施工工况，对于安全性和经济性都有很大的提高。