本发明涉及建筑施工技术领域，并提供了一种污水处理站大型池体构筑物的施工方法，包括如下步骤：调整C40P8防水混凝土中各组分的配比，进行污水处理站的基础施工；对结构柱和水池池壁进行钢筋绑扎，采用大模板整体安装技术通过吊装方式完成水池池壁的模板安装；对顶板进行钢筋绑扎，在各水池洞口上层架设多个模板支撑杆以搭设顶板架体，在顶板架体上安装顶板模板；对水池侧壁和顶板分批次进行混凝土浇筑；待混凝土的强度满足拆模要求后，在现场架设轴流风机向水池内通风，并由人工进行模板拆除；在混凝土强度达到100％后，向水池注水进行蓄水渗漏检测；本发明能够在减少人员进入狭小空间的时间及减少狭小空间内进行材料周转的次数，方便施工。