随着我国桥梁建设向宽阔水域、外海发展,一座座跨江河跨海的特大型桥梁应运而生,而沉井基础作为大跨度桥梁中较为常用的基础形式之一,有着广泛的应用前景。目前特大型深水沉井基础施工技术面临很多世界性难题,且在国内还没有设计、施工实践提供参考,这方面的研究也少见报道,国外已有的深水基础施工技术能否满足国内深水沉井施工要求,还需结合我国实情和具体桥梁工程进行认真研究。因此依托在建的泰州大桥中塔沉井基础工程,对特大型深水沉井的关键技术进行研究具有非常重要的理论及实际意义。结合现场试验、模型试验、数值模拟和理论分析研究了沉井浮运、沉井位区的河床冲淤变化、下沉定位系统、混凝土浇筑及封底施工工艺、摆振运动形态、施工安全监控系统和施工风险。探讨了沉井浮运时在不同水流速、风速、不同吃水深度工况下的水流阻力及空气阻力情况,分析了沉井位区河床的冲淤变化对沉井精确定位的影响,对不同的碎石粒径保护沉井位区河床底部后的冲刷特征进行了研究。利用数值模拟和规范公式对“钢锚墩+锚系”的半刚性体系进行了计算分析,提出了一些具体的定位措施。考虑沉井侧壁摩阻力作用,对沉井的混凝土施工工艺及封底方案进行了比选分析,并结合数值模拟结果,分析了沉井混凝土施工对河床的影响。探讨了沉井不同风速、流速和锚缆作用下的沉井摆振运动情况。分析了沉井施工全过程的监测情况,对沉井施工的各个风险因素进行定性分析,提出了沉井施工的一些新技术和新方法。研究结果表明,在沉井浮运中沉井迎风面的空气阻力和井孔内壁面的空气阻力不可忽略,随着浮运速度的增大,圆角矩形沉井内壁挡水作用发挥较明显;沉井的河床冲淤变化与沉井的定位、水流力的大小、方向存在着相应关系,利用局部偏位吸泥、冲刷后补抛整平等措施对河床护底有较好的效果,能满足沉井施工期度汛安全,并可增加沉井的整体稳定性;沉井定位采用“钢锚墩+锚系”的半刚性体系时,定位比较精确,操作方便,但应注意河床冲刷和扰动的影响;沉井的封底混凝土施工工艺采用先中间、后四角、最后周边井孔的浇筑顺序较为适宜;由于沉井质量大、且处于深水中、加之水流作用力的影响,沉井出现摆振,并提出了相应的抑振措施;在沉井全过程的安全监控系统中,研发了基于GPS-RTK技术的实时几何姿态监控系统,提出了安全评价和安全警戒模型,对沉井施工的安全性进行预测预报;对沉井施工的各个影响因素进行了定性分析,并提出了相应的规避风险的防治措施。