本发明涉及桥梁架设装备技术领域内的一种桥面梁段架设装置及其施工方法，主要包括支腿，支撑于支腿上的主梁，安装于支腿上并驱动主梁的纵移机构，以及在主梁上运行的门式起重机，门式起重机用于吊运待架设的梁段。本发明通过将支腿的支撑位置由桥墩或梁段顶面变为独立设置于承台上，既可避免对桥墩或梁段等永久结构产生施工载荷，减少永久结构的材料用量，降低了工程投资及建设成本，又可避免因支撑于桥墩上时无法架设梁段施工缝位于桥墩外侧的情况，拓宽了应用范围，同时架设装置一次过孔移位时，只需要将后侧支腿吊离前移即可，简化了施工工艺，有效提高施工效率。