保護層施工是指卷材鋪設完畢經檢查合格後，應立即進行保護層的施工，及時保護防水層免受損傷，從而延長卷材防水層的使用年限。常用的保護層做法有以下幾種：塊料面層保護層、水泥砂漿保護層、細石混凝土保護層。
（1）塊料面層保護層。塊料面層分地面磚和混凝土預製板保護層，可採用水泥砂漿鋪貼。鋪砌必須平整，並滿足排水要求，塊料應先浸水濕潤並陰乾。擺鋪後應立即擠壓密實、平整，使之結合牢固。塊料之間應做勾縫處理。
（2）水泥砂漿保護層。水泥砂漿保護層與防水層之間應設定隔離層。保護層用的水泥砂漿配合比一般為1：（2.5~3）（體積比）。保護層施工前，應根據結構情況用木模設定縱橫分格縫。鋪設水泥砂漿時應隨鋪隨拍實，並用刮尺刮平。排水坡度應符合設計要求。立面水泥砂漿保護層施工時，為使砂漿與防水層粘結牢固，可事先在防水層表面進行處理(如粘麻絲、金屬網等），然後再做保護層。
（3）細石混凝土保護層。施工前應在防水層上鋪設隔離層，並按設計要求支設好分格縫木模。設計無要求時，每格面積不大於36m2，分格縫寬度為20mm.一個分格內的混凝土應連續澆築，不留施工縫。振搗宜採用鐵輥滾壓或人工拍實，以免防水層被破壞。拍實後隨即用刮尺按排水坡度刮平，初凝前用木抹子提漿抹平，初凝後及時取出分格縫木模，終凝前用鐵抹子壓光。細石混凝土保護層澆築後應及時進行養護，養護時間不應少於7d.養護期滿即將分格縫清理乾淨，待乾燥後嵌填密封材料。
