В случаях когда при помощи опускного колодца нельзя достичь нужного заглубления фундахментной конструкции (встреча с крупными препятствиями — валунами, древесными стволами, чрезвычайно интенсивный приток воды и др.), переходят на кессонный способ работ.
Собственно кессоном называется рабочая камера, ограниченная сверху потолком, а с боков — стенками-консолями с ножами.
Сжатый воздух подается в кессон с береговых или плавучих компрессорных установок низкого давления (до 0,6 МПа). Для отжатия воды из камеры кессона необходимо на каждые 10,3 м его погружения иметь в камере избыточное давление воздуха 0,1 МПа. В компрессорной станции должен быть аварийный резерв, и она должна обеспечивать непрерывную подачу сжатого воздуха с нормативной частотой обмена воздуха, подаваемого в камеру кессона. Работа при повышенном давлении, особенно при глубинах воды свыше 20—25 м, вредна для здоровья человека. Это основная причина редкого применения кессонного способа. В Советском Союзе осуществлялся способ «слепой» посадки кессонов без людей в камере.
При небольших глубинах монолитные кессоны изготовляют на островках на месте их последующего опускания. При глубинах свыше 10—12 м кессоны изготовляют на берегу, спускают на воду и на плаву доставляют к месту опускания.
Операции по установке прокладок из деревянных брусьев, опалубки нижней части кессона с ножами, опалубки камеры, арматуры, бетонирование и снятие изготовленного кессона с подкладок осуществляют так же, как на опускных колодцах.
При небольшом числе изготовляемых кессонов употребляют деревянную щитовую опалубку, при множестве однотипных кессонов — сборно-разборную или инвентарную металлическую опалубку.
Перед началом работы над кессоном устанавливают шлюзовой аппарат, служащий для входа людей в камеры и выхода из них, выдачи грунта и подачи бетонной смеси и других материалов. Шлюзовой аппарат соединен с камерой кессона шахтными трубами, служащими для прохода людей и подачи грузов. В камеру кессона доставляют механизмы для разработки и перемещения грунта, обустройства для освещения, связи и вентиляции камеры.
Для разработки грунта в камере кессона применяют гидромеханизацию; разработку плотных глин, скальных прослоек, твердых препятствий производят ручным пневмоинструментом, иногда взрывным способом.
По мере погружения в грунт над кессоном ведут надпотолочную укладку бетонной смеси, обеспечивающую необходимую массу конструкций для дальнейшего погружения. Силы трения кессона о грунт и действующее вверх давление сжатого воздуха в камере иногда приводят к зависанию кессона в грунте. Против зависания используют форсированную посадку кессона, заключающуюся в резком стравливании воздуха из камеры (при отсутствии в ней людей).
По достижении кессоном проектной отметки заложения фундамента и при соответствии грунтов основания принятым в проекте камеру и шахтные колодцы заполняют бетонной, бутобетонной кладкой или песком.