本发明公开了一种单层拉索式屋面膜结构构造及其施工方法,包括:支承架,包括安装于屋面的钢构底座、竖设于钢构底座上的支撑柱和安装于支撑柱的夹持盘,夹持盘的圆周面形成有夹持环槽;回形天沟,铺设于钢构底座的上部,回形天沟沿支撑柱的圆周方向设置;单层膜套,具有上端口和下端口,下端口通过多个连接组件连接于回形天沟,多个连接组件沿回形天沟的周向方向间隔设置,夹持环槽夹持于上端口;以及多根拉索,拉索连接于回形天沟和夹持盘的底部之间,多根拉索沿夹持盘的圆周方向间隔设置,多根拉索支撑于单层膜套的内壁。本发明解决了目前索膜结构在施工工程中,因拉索无稳固连接点,造成膜结构稳定性差,存在安全隐患的问题。