本发明公开了一种大断面石膏层地质隧道仰拱衬砌施工方法，初期支护采用玄武岩骨料替代石灰岩类骨料的C30抗硫酸盐喷射混凝土，二次支护的混凝土采用添加水泥基和防腐剂的C50抗渗抗腐蚀混凝土，包括以下步骤：1)在隧道仰拱铺防水层；2)对隧道仰拱进行钢筋绑扎；3)仰拱钢筋绑扎完成后进行防水板的反复检查，判断防水板有无破损，如有破损的应及时修复；4)布设纵向止水带；5)安装混凝土模板，进行混凝土浇筑，完成隧道仰拱衬砌。本发明提供的施工方法明确了石膏层围岩施工过程中的技术难点，并给出了相应的解决措施，不仅保障了施工安全质量，还提高了施工效率，为后续石膏层地质隧道仰拱衬砌施工积累了宝贵的经验，适宜广泛推广应用。