复合土工膜的施工质量对大坝的防渗效果至关重要，因此必须按施工工序精心施工，主要分为坝面找平、复合土工膜铺设拼接、质量检查和铺设石料。施工前，施工单位应落实好铺膜人员，对铺膜方法、焊接工艺、土工膜与底槽及边坡的连接等关键技术和关键部位应给予高度重视。
1、坝面找平。
土工膜依靠坝面支撑，因此对坝面要进行整平、压实和必要的防滑处理，避免土工膜受局部集中应力而导致破坏，以及坝面沉降而产生的拉伸或脱缝现象。首先，按设计坡度填好坝坡，为使复合土工膜与粘土斜墙壁结合良好，要求将上游原面层清除，土层削至粘土出露，找平初胚，对部分凹陷变形较大的区域用粘土找平夯实；其次，清理大坝表面较大的碎石和树根，防止土工膜刺破；最后，为阻止复合土工膜下滑，按设计要求在坝坡上每隔5m设置一防滑槽，槽底宽0.4m，按1:0.8的坡度开挖。
2、复合土工膜铺设与拼接。
施工应安排在干燥和暖天气里进行，自上而下，先中间后两边，垂直于坝轴线方向通幅铺设，在铺放过程中，要避免强拉硬扯，同时应有一定的松弛度，以便适应变形和气温变化，施工人员应穿无钉鞋或胶底鞋，禁止抽烟，谨防火源，如发现损伤，应及时修补。土工膜应尽量选用宽幅，减少拼接量，常用的拼接方法有粘结和焊接，由于粘结的胶水容易老化，本工程建议采用焊接，要求膜体拼接面无水、无尘无垢、无折皱，搭接长度要求在10cm以上。采用自动高温（调速）电热楔式双道塑料热合机焊，要求事先进行调温、调速试焊，以确定合适的温度、速度等工艺参数，根据环境温度的变化调整焊接温度和行走速度，一般温度调到250~300℃，速度1~2m/min。在现场焊接时，要严格控制虚焊、漏焊、超焊等情况的发生，若发现缺陷，应立即修补。
3、质量检查。
膜体拼接完成后，需及时进行接缝质量检查。目前常用的是采用目测法与充气法相结合的办法。目测是专业人员用目力检查有无明显烫损、褶皱和漏焊之处，充气法是充0.05~0.2MPa气压，静观30s，真空表的气压不下降，即为接缝合格，否则应进行修补，此外，在充气检查接缝缺陷时，可在焊接区域表面涂抹肥皂水或静音监听，及时发现焊接质量问题，及时补救。
4、复合土工膜膜上保护层施工。
为防止人畜和动植物破坏，以及紫外线照射，在复合土工膜铺设经质量检查合格后应及时铺设保护层，先在膜上铺设一层0.4m厚粘土并拍实，在粘土上铺设0.2m厚碎石垫层，在垫层上砌0.1m厚的预制混凝土块。为形成完全封闭体系，复合土工膜与周边结构物连接时，用混凝土浇筑埋入一定深度，并锚固压板固定，顶部埋入坝顶锚固沟内，沟深0.4m，底宽0.4m，底部嵌入坝底，坝肩需开挖凹槽，开挖到弱风化岩上再利用混凝土进行浇筑回填。