本发明提供一种型钢与喷射混凝土组合劲性结构隧道支护体系及施工方法，工字型钢拱架设有多榀，沿隧道纵向由内至外依次设置，每榀工字型钢拱架包括多段拼接的工字型钢段；每榀工字型钢拱架的腹板外侧与腹板内侧均固定有多个栓钉剪力件；多个横隔板将相邻两榀工字型钢拱架进行纵向连接；每个横隔板左右两侧与L型嵌板连接，L型嵌板固定在工字型钢拱架的腹板上；横隔板的上部与下部均焊接多个U型钢筋，上一块横隔板上的U型钢筋与下一块横隔板上U型钢筋相交，并用钢丝进行绑扎连接；在每榀工字型钢拱架之间采用喷射混凝土填充，喷射混凝土厚度与工字型钢拱架齐平。本发明增强了工字钢拱架的承载力，并提高了支护体系与喷射混凝土的粘结能力。