本发明涉及一种水泥混凝土路面3D打印装备及施工方法，属于路面铺筑技术领域。设备包括车载系统、配料系统、控制系统、打印系统和整平系统，其中，车载系统上设置有配料系统，配料系统连接有打印系统，打印系统内设置有控制系统，通过打印系统和控制系统将混凝土铺设于路面，打印系统上设置有整平系统，通过整平系统对混凝土铺设的路面进行整平。本发明将3D打印技术与混凝土路面铺筑技术相结合，采用机械臂代替传统3D打印机器使用的门式钢架，实现了机器的三维运动，并将机械臂安装到车载系统上，使得机器可以四处移动，使得打印区域不受限制，实现了路面大规模、一体化快速打印施工。