一种多层建筑预应力空心板不叠合楼盖及其施工方法，楼盖框架包括单元框架，预应力空心板分布在单元框架内并搭接在单元框架的侧边上，单元框架内相邻的预应力空心板板侧之间设有键槽结构的板缝；当单元框架的侧边位于楼盖框架边缘时，在单元框架的侧边上固设封板，封板、预应力空心板和单元框架侧边之间形成浇筑槽；当单元框架的侧边位于楼盖框架中部时，则单元框架的侧边与其两侧的预应力空心板之间形成第二浇筑槽，在浇筑槽和第二浇筑槽的底面上均分布有栓钉，在板缝、浇筑槽和第二浇筑槽内设置加固钢筋后灌注细石混凝土。不设置混凝土叠合层并使楼盖满足建筑要求，建筑的建造速度大幅提升，且成本低，特别适用于要求建筑工期短的多层建筑。