本发明公开了一种大断面隧道的三台阶全工序机械化施工方法，包括以下步骤：隧道开挖施工前的准备；进行超前支护作业，三臂凿岩台车为全电脑凿岩台车，利用全电脑凿岩台车进行超前钻孔作业，通过操控三臂凿岩台车调节吊篮平台的位置，作业人员在吊篮平台上辅助管棚库、注浆单元进行管棚的入孔安装和注浆工作；进行开挖支护作业，其施工工序为：初喷支护→系统锚杆和超前小导管的安装→开挖钻孔作业→拱架安装→复喷支护→装药、爆破，进入下一个工序循环。本发明依据现有的三台阶法施工经验，对三台阶法开挖技术进行改进，以提高大型机械化施工效率，减少作业人员数量并降低作业劳动强度，保证隧道施工质量。