本发明的复杂截面自防水水道结构及其模板和施工方法属于建筑施工领域，本发明将C形第二水道悬挑侧墙分两次浇筑，第一次浇筑到挑板顶板的下表面，第二次再浇筑挑板顶板。第一次浇筑的第二水道悬挑侧墙内模板采用吊模的方式，这样挑板暗槽的下表面是开敞的，浇筑时可以进行手工收面，浇筑效果良好。第二次浇筑时将第二水道悬挑侧墙内模板拆除，并安装第二水道悬挑侧墙内顶模板，再浇筑挑板顶板，施工质量可以保证，浇筑完成后第二水道悬挑侧墙内顶模板容易拆除。第一水道加厚侧墙浇筑时采用楔形模板，有效保证了第一水道加厚侧墙的浇筑质量。本发明的水道结构承载能力好，防水效果好，施工质量好。