Den vanskeligste opgave ved motorvejsbrobyggeriet var fundering og nedsætning af de to sænkekasser til Lillebæltsbroens hovedtårne i Bæltet. På baggrund af en rapport om de fire strømpiller til den gamle bro og utallige boreprøver blev fremgangsmåden besluttet:
Sænkekasserne skulle støbes i en højde på 11,7 m i tørdok på Lyngs Odde, slæbes ud til en mellemstation og støbes endnu 10 m op til færdig højde på 21 m. En færdig strømpille vejede 8.000 tons. På Bæltet skulle hver sænkekasse anbringes på 210 nedrammede pæle. Derefter blev arbejdskammeret forankret og udstøbt under 2 atmosfæres tryk. Armeringsjern i sænkekassens bund blev bundet et for et til jernarmeringen i hvert enkelt nedrammet pæl, hvor en jernstang var blotlagt. Og derefter blev sænkekassens arbejdskammer på 1.500 m3 massivt støbt i jernbeton.
Europas største rambuk blev bugseret fra Holland til Lillebælt, og i august 1965 gik nedramningen i gang.
Hver pæl vejede 15 tons og havde en længde på 31,5 m. Rambukken fik indskudt en 19 m lang påsætter, og hvert slag slog med 12 tons. Efter planen skulle der hver døgn kunne nedrammes to eller tre pæle, men så nem var Lillebæltsbunden ikke at fundere. Nedramningen burde være foretaget på 4 måneder, men varede for sænkekasse Jylland et helt år. Samtidig blev en tørdok opført og støbearbejdet med den første sænkekasse gik i gang.
Første sænkekasse var færdig i september 1966. Den hårde vinter - med kulde ned til 23 graders frost - havde allerede da medført forsinkelse. Arbejdere har fortalt, hvordan det kolde vejr næsten umuliggjorde at binde jernbeton. Det skete nemlig uden arbejdshandsker, så når frosten var hård, frøs fingrene fast til jernet. Hvis det skete, måtte andre medlemmer af sjakket komme til undsætning med vand, så fingrene kunne slippe jernet, uden at huden blev skrællet af.
Da sænkekassen var færdig, blev den 30 m lange spærredæmning, som var 6 m bred, blev derefter reetableret. Udpumpning af tørdokken blev påbegyndt, da kraftigt regnvejr satte ind sammen med højvande i Lillebælt. 13. oktober gennembrød Lillebælt 10 m af spærredæmningen, og resten var ubrugeligt. Dermed blev færdiggørelsen af den næste sænkekasse fire måneder forsinket - og I forvejen var Brokonsortiet 6 måneder bagud for tidsplanen. Den anden sænkekasse blev trukket ud fra tørdokken i maj 1967, gjort færdig på mellemstationen ved Jyllandssiden og endelig placeret i brolinien i august 1967. Ved den sidste fase skete endnu et uheld: De wirer, som slæbebåde brugte til at trække sænkekassen med, sprang, og derfor drev sænkekassen med strømmen ud mod Strib. Heldigvis blev 'flugten' standset i tide, og sænkekassen flådet tilbage til dens endelige placering uden skader.
De to sænkekasser blev anbragt på 4 jernbetonklodser, som stod på bunden af Lillebælt. Hver klods var 3,5 m høj og havde en diameter på 8 x 4 m. På den ene klods monterede man en donkraft. Dermed kunne sænkekassen sættes ind i brolinjen med en tolerance på 7-8 cm nøjagtighed.
På bunden af Lillebælt
I sommeren 1966 havde Brokonsortiet 320 ansatte ved Lillebælt. Arbejdet med at udstøbe hver sænkekasse på bunden af Lillebælt varede to måneder. Der blev ansat 30 arbejdere, som havde 6-timers arbejdsdag og arbejdede i 3-holdsskift. Arbejdet krævede sin mand, og for at blive ansat skulle man være mellem 20 år og 40 år og bestå en omfattende lægeundersøgelse.
Når man skulle ned på Lillebælts bund kom man først ind i en tryksluse. Det var et snævert, lille rum med plads til fem-seks mand, hvis alle stod op. Her blev lufttrykket hævet fra atmosfærisk tryk til 2 atm. tryk. Først da kunne man bevæge sig ned ad i den smalle skakt med en stige, der førte ned til arbejdskammeret. Det var 2,8 m højt, 25 m langt og 20 m bredt.
En trykluftlæge blev ansat til at tilse trykluftarbejderne. Lægen havde et interimistisk kontor i en tryklufttank på land, hvori han også testede nye ansøgere til jobbet. Kunne de ikke holde til at være lukket inde i tanken på land, så kunne de ikke bruges. I de 4 måneder, hvor der blev arbejdet i sænkekassen, havde man 47 tilfælde af dykkersyge, men ingen alvorlige tilfælde. Dog havde mange ledsmerter - særligt i knæene. Men de skjulte dem for lægen, når han tilså dem, for hyren var god. Desuden ophørte smerterne, så snart de kom under tryk...
Stanken i arbejdskammeret var næsten den værste gene. Så snart kammeret var tømt for vand, gik skaldyrene i forrådnelse. Det vældige arbejdskammer strakte sig til alle sider og mindede om en underjordisk hule i en skrækfilm. Fra loftet strittede hundredvis af jernstænger, som var beklædt med et tykt lag pælemuslinger. En monoton støj kom fra arbejdet og fra de hvæsende luftventiler. Nogle støbte beton, andre savede og atter andre blandede mørtel. Når man havde fri, skulle man 100 min. i trykkammer for at undgå dykkersyge.
18. november 1967 var denne del af brobyggeriet fuldført.