一种三维石墨烯水泥浆的制备方法，包括：将氧化石墨粉末分散在水中，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液密闭加热，得到三维石墨烯；将三维石墨烯分散到水中，得到三维石墨烯分散液；将三维石墨烯分散液与水泥浆混合，完成所述三维石墨烯水泥浆制备。本发明利用三维石墨烯水泥浆制备管道内衬，基于三维石墨烯和水泥水化产物相互贯穿的特性，促进水泥水化，提高水泥中氢氧化钙的含量和结晶度，有效地减少内衬中的物质释放到水中，具有更强的抗浸出性能，从而从而增强了内衬的抗腐蚀性，在市政工程自来水输配领域具有广阔的应用前景。