以国内首条变截面沉管隧道工程- 广州洲头咀沉管隧道工程为依托，总结了变截面管段成型预制技术难点及对策；分析了管段起浮及浮运过程中干舷及稳定性机理，并提出了相应控制措施；建立了二维和三维数值模型，揭示其结构空间受力特性。分析表明，管段预制时在内部模板台车上设置连续桁架作为补偿可较好满足截面渐变段成型预制的要求；对道路线形进行小幅度调整使结构横向对称、在渐变端增加压载及合理布置压载水箱可有效解决管段起浮及浮运阶段管段横、纵向倾侧的问题；变截面沉管隧道的三维空间受力特性较为明显，设计过程宜建立三维空间模型进行受力分析，以更准确地分析不同断面处的内力并进行结构配筋。