Cầu Nhật Tân là một trong những dự án trọng điểm quốc gia có mức tổng số vốn đầu tư lên đến 13.626 tỷ đồng, khởi công vào năm 2009 và chính thức khánh thành vào năm 2015.
Tổng chiều dài của cầu là 8.930m, bao gồm: Phần cầu Nhật Tân có tổng chiều dài L = 3.755,0m với bề rộng mặt cầu B = 33,2m. Trong đó, cầu chính là cầu dây văng liên tục 5 trụ tháp với tổng chiều dài 1500m, kết cấu nhịp dầm thép liên hợp bản mặt cầu bê tông cốt thép trên nền móng vòng vây cọc ống thép (SPSP); phần cầu dẫn là cầu dầm hộp BTCT DƯL và cầu dầm Super - T. Phần đường dẫn có tổng chiều dài 5.170m, trong đó: đường dẫn phía Bắc có chiều rộng (70¸100)m, đường dẫn phía Nam có bề rộng 64m.
Cầu có 3 nút giao, trong đó nút giao Vĩnh Ngọc là nút giao hoa thị hoàn chỉnh giữa tuyến cầu Nhật Tân và đường QL5 kéo dài.
Cầu chính Nhật Tân là cây cầu dây văng bằng thép dài nhất Việt Nam. Ở thời điểm khánh thành, cầu Nhật Tân xác lập kỷ lục là cây cầu dây văng đầu tiên ở Châu Á xây dựng 5 trụ tháp (thông thường chỉ 3). Đặc biệt, cầu Nhật Tân là một trong số rất ít cầu dây văng liên tục nhiều nhịp trên thế giới, theo Cổng thông tin điện tử Bộ Giao thông Vận Tải.
Ngoài công nghệ thi công cầu dây văng nhiều nhịp, thì phần cầu chính còn áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến lần đầu được áp dụng ở Việt Nam như công nghệ hộp neo bằng thép trên trụ tháp, hệ thống quan trắc theo dõi với nhiều thiết bị hiện đại như đo lực căng cáp văng, đo ứng suất cốt thép, dầm thép… và đặc biệt là kết cấu móng vòng vây cọc ống thép.
Móng cọc cầu Nhật Tân được xây dựng theo công nghệ vòng vây cọc ống thép do Nhật Bản nghiên cứu và phát triển. Đây là lần đầu tiên công nghệ này được áp dụng tại Việt Nam.
Việc sử dụng cọc ống thép trong xây dựng cầu Nhật Tân được chốt sử dụng vì có độ bền cao và khả năng chịu lực tốt. Phương pháp này giúp thi công nhanh chóng, loại bỏ một số công đoạn như đóng cọc ván thép trong phương án cọc khoan nhồi trước đây. Mặc dù chi phí cọc ống thép cao hơn, nhưng hiệu quả lâu dài và giá trị kinh tế mà nó mang lại tốt hơn.
Cùng với đó, cọc ống thép được nhập khẩu từ Nhật Bản, với đường kính 1,2 m và chiều dài khoảng 38 m. Quá trình thi công bao gồm việc sử dụng búa rung kết hợp hệ thống phun nước áp lực cao để giảm ma sát, cùng với búa diesel để đóng cọc trong khu vực địa chất tốt, đảm bảo mũi cọc đạt độ sâu thiết kế. Đây là lần đầu tiên những thiết bị này được áp dụng tại Việt Nam.
Sau khi hoàn thành việc đóng cọc vòng vây, nhà thầu tiến hành nạo vét bùn đáy sông trong khu vực vòng vây cọc ống thép và đổ bê tông để bịt đáy. Tiếp theo, cốt thép được lắp đặt vào bệ trụ, hàn đinh neo vào ống thép để tăng cường liên kết giữa bệ tháp và cọc ống thép, sau đó đổ bê tông cho bệ tháp. Toàn bộ bệ tháp cầu được thiết kế chìm trong đất, tạo mỹ quan cho cầu Nhật Tân trong mùa nước cạn.
Hệ thống cáp văng trên cầu dây văng thường gồm hai loại: sợi song song (PWS) phổ biến ở Nhật Bản và Trung Quốc, và tao song song (PPS) phổ biến ở châu Âu và Mỹ. Cầu Nhật Tân sử dụng công nghệ dây văng PWS, các bó cáp được chế tạo sẵn và nhập khẩu theo tiêu chuẩn Nhật Bản
Hơn nữa, trong quá trình thi công, hệ thống quan trắc tự động giám sát toàn bộ quá trình thi công và vận hành cũng là bước tiến mới, đảm bảo công trình an toàn, hoạt động hiệu quả của cầu Nhật Tân.
Dự án xây dựng cầu Nhật Tân và đường hai đầu cầu chính thức đi vào hoạt động đã kết nối trung tâm Hà Nội với các tỉnh phía Bắc và các khu công nghiệp như Bắc Thăng Long - Vân Trì, Đông Anh - Cổ Loa, Gia Lâm - Yên Viên; hoàn thiện tuyến đường Vành đai 2 rút ngắn tuyến đường từ trung tâm đến Sân bay Nội Bài.
