Dự kiến, cầu Cát Lái sẽ thay thế cho phà Cát Lái. Dự án có điểm đầu kết nối nút giao Mỹ Thủy (vành đai 2) và điểm cuối kết nối với tỉnh lộ 25B, cách phà Cát Lái hiện hữu 1 km.

Theo đó, Sở Giao thông Vận tải Đồng Nai đã đưa ra 5 phương án xây dựng cầu Cát Lái thay thế phà Cát Lái gồm:

Phương án 1, hướng tuyến bắt đầu từ nút giao Mỹ Thủy (đường Vành đai 2), đi dọc đường Nguyễn Thị Định, vượt sông Đồng Nai. 

Phương án 2 có hướng tuyến từ nút giao trên đường vành đai 2, cách đường dẫn cầu Phú Mỹ 1km và cách nút giao Mỹ Thủy 2,3km; cầu đi dọc nhánh rạch Kỳ Hà, vượt sông Đồng Nai, sang xã Phú Hữu (huyện Nhơn Trạch), sau đó kết nối đường cao tốc Bến Lức - Long Thành. 

Phương án 3 có hướng tuyến cầu bắt đầu từ nút giao trên đường vành đai 2, cách cầu Ba Cua khoảng 300m; tuyến đi thẳng vào cổng C cảng Cát Lái, vượt sông Đồng Nai sang xã Đại Phước (huyện Nhơn Trạch) sau đó rẽ phải đi trùng đường tỉnh 25B, nối đường cao tốc Bến Lức - Long Thành.

Phương án 4 có điểm đầu trên đường trục Bắc - Nam, qua Rạch Dĩa, cắt đường Nguyễn Lương Bằng và đi trùng với đường Hoàng Quốc Việt, cắt đường Huỳnh Tấn Phát, quận 7 (TP. Hồ Chí Minh) vượt sông Đồng Nai sang 2 xã Phú Hữu, Phú Đông (huyện Nhơn Trạch) sau đó rẽ phải đi trùng đường quy hoạch kết nối đường cao tốc Bến Lức - Long Thành tại cuối dự án.

Phương án 5 có điểm đầu tuyến nằm trên trục đường Bắc - Nam, vượt qua Rạch Dĩa, đi theo đường trục quy hoạch kho B, cắt đường Huỳnh Tấn Phát, đi qua Kho xăng dầu Nhà Bè, vượt sông Đồng Nai sang 2 xã Phú Hữu, Phú Đông (huyện Nhơn Trạch), sau đó rẽ phải đi trùng đường quy hoạch và nối đường cao tốc Bến Lức - Long Thành tại cuối dự án.

Về các đề xuất hướng tuyến này, Sở Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh đánh giá phương án 4 có nhiều ưu điểm như: tạo mạng lưới kết nối giao thông mới, thu hút lưu lượng giao thông từ trung tâm thành phố, biển Cần Giờ thông qua tuyến metro số 4 và các tuyến trục chính giao thông hướng tâm như: đường Nguyễn Hữu Thọ, Nguyễn Lương Bằng, đi qua huyện Nhơn Trạch, cảng hàng không quốc tế Long Thành và ngược lại, phù hợp định hướng.

Sở Quy hoạch Kiến trúc TP. Hồ Chí Minh đánh giá phương án 4 có tính khả thi trong việc nghiên cứu điều chỉnh các quy hoạch liên quan trên địa bàn. Tuy nhiên Tổng công ty Tư vấn thiết kế GT-VT (TEDI) cho rằng phương án 2 có nhiều ưu điểm hơn so với phương án 4.

Trước những phương án trên, Sở Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh cho rằng cần nghiên cứu tổng thể kết nối quy hoạch giao thông giữa TP. Hồ Chí Minh và tỉnh Đồng Nai trên cơ sở quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến 2050 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt; đồng thời, rà soát cập nhật tình hình đầu tư xây dựng các công trình dự án có tính chất kết nối liên vùng đi qua hai địa phương; quy hoạch đô thị tại huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Nai và TP Thủ Đức.

Nguyễn Tùng