Khánh thành làn đường bộ trên cầu Doumer năm 1924. Nguồn: ANOM.

Khởi công xây dựng ngày 12 tháng 9 năm 1898, chiếc cầu thép bắc qua sông Hồng dài 1.682 m, với 19 nhịp cầu (hai nhịp ngoài cùng dài 78,7 m, chín nhịp 75 m xen kẽ với tám nhịp 106,2 m) nằm trên 20 trụ cầu cao 43,5 m, trong đó có 30 m nằm dưới mực nước thấp nhất của sông Hồng, do nhà thầu Daydé & Pillé thực hiện đã hoàn thành sau gần 4 năm 7 tháng tính từ ngày dự án xây dựng cầu được thông qua ngày 4 tháng 6 năm 1897, với sự nỗ lực của các kỹ sư và kỹ thuật viên người Pháp và công nhân Việt Nam.

Ngày 28 tháng 2 năm 1902, dưới sự chứng kiến của vua Thành Thái và Toàn quyền Đông Dương Paul Doumer, chiếc cầu được mang tên viên Toàn quyền đã chính thức khánh thành (cho tới tháng 7 năm 1945, cầu Doumer đã được Đốc lý Hà Nội lúc đó, bác sĩ Trần Văn Lai đổi tên thành cầu Long Biên).

Vào thời kỳ đó, cầu Long Biên đã là “một trong những cây cầu lớn nhất thế giới, một công trình vĩ đại và đáng chú ý nhất được thi công ở Viễn Đông”. Nhờ cây cầu này, nhiều tuyến đường sắt đã được khai thông: Hà Nội - Đồng Đăng (1902), Hà Nội - Hải Phòng (1902), Hà Nội - Lào Cai (1906) và tuyến đường sắt xuyên Việt (1899-1936).

Tuy nhiên, cầu chủ yếu dành cho đường sắt và cũng chỉ có một tuyến khổ đường 1 m và hai đường nhỏ nhô ra dành cho người đi bộ, mỗi bên 0,8 m. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, đặc biệt là công nghệ ôtô, việc mở rộng cầu để xe cộ qua cầu được đã là nhu cầu cần thiết.

Năm 1922, chính quyền thuộc địa đã quyết định xây dựng thêm hai đường cho xe cộ dọc theo hai bên cầu. Công trình này lại được giao cho Daydé & Pillé, nhà thầu đã tiến hành xây cầu trước kia. Mỗi làn đường xe có chiều rộng là 2,2 m và vỉa hè dành cho người đi bộ là 1 m. Khoảng 400 m lại có một đoạn tránh xe dài 15 m, và nhô thêm 1,2 m. Độ rộng giữa hai lan can của cầu là 12,3 m và là 14,7 m đối với đoạn tránh xe.

Đường xe chạy được đặt lên các dầm chìa (console). Các dầm chìa này được kéo dài từ các phần trước kia và được nối với các giá đỡ nằm ngang (goussets horizontaux). Các thanh chống xiên (contre-fiches) được đặt vuông góc với các trụ cầu được thay thế bằng các thanh chống xiên mới. Một số khung tam giác của cầu đã được gia cố để tăng tính chịu lực.

Cũng như vậy, các dẻ sườn cầu (membrure) bên trong của các xà chính cũng được gia cố bằng các kết nối của thép hình (profilé) đặc biệt. Các trụ cầu hoàn toàn không bị đụng đến. Nhờ một bộ giàn giáo di động, nên trong quá trình thi công, xe lửa vẫn đi lại bình thường. Số lượng đinh ri-vê dùng cho việc mở rộng cầu là trên 500.000 chiếc. Công việc xây dựng thêm hai đường cho xe cộ do Daydé & Pillé tiến hành từ năm 1922 và kết thúc vào cuối năm 1923.

Trong quá trình mở rộng, việc lưu thông xe lửa trên cầu không bị gián đoạn. Tuy nhiên Daydé & Pillé cũng chỉ thực hiện mở rộng cầu phần trước kia họ đã làm, có nghĩa là chỉ dừng lại bên ngoài hai bờ đê.

Còn Sở Công chính Bắc Kỳ xây dựng phần từ cầu bắc qua Quai Clémenceau (nay là phố Trần Nhật Duật), các đường lên xuống cầu, đường lên cầu, nhà đợi tàu và phần còn lại của đoạn cầu cạn (viaduc) tới Avenue Bichot (nay là phố Cửa Đông). Quan sát kỹ, ta sẽ thấy trụ đầu tiên của cầu là trụ đúp: trụ do Daydé et Pillé xây để đỡ nhịp đầu tiên của cầu và phần đầu của trụ này thấp hơn, có dáng hình tròn và chịu lực hơn rất nhiều so với trụ thứ hai do Sở Công chính xây để nối đoạn bắc qua Quai Clémenceau.

Một đường lên đã được xây bằng bê tông cốt thép từ trước để vào ga bên hữu ngạn của sông (ga Long Biên). Đường này đẹp và rộng rãi, chỉ cần nối với làn đường xe trên cầu. Đường xuống cầu cũng được làm bằng bê tông cốt thép có dạng hình chữ S, nối thẳng với nhịp cầu đầu tiên, qua phía bờ sông xuống thẳng phố Hàng Đậu. Hai bên lên xuống cầu phía tả ngạn (phía Gia Lâm).

Ngày 25 tháng 4 năm 1924, Toàn quyền Đông Dương Martial Merlin đã ban hành nghị định về chính thức cho phép đi lại hai làn đường xe bên cạnh đường sắt trên cầu Doumer và giao việc bảo trì và sửa chữa lớn cũng như chịu trách nhiệm chăm sóc, vệ sinh và hệ thống chiếu sáng làn đường xe và các phần kim loại khác của cầu cho Sở Đường sắt. Chi phí cho công việc này được tính vào các khoản chi trong ngân sách chung để bảo dưỡng các đường quốc lộ. […]

Tổng chi phí cho mở rộng cầu Long Biên là 1.249.502,24$ Đông Dương (tương đương 16.306.004,23FF với tỷ giá 1$ =13,05FF).

Tuy nhiên, nhiều công việc liên quan tới cầu còn được làm tiếp tục trong những năm sau như: mở rộng phố Hàng Đậu lên 20 m để thuận lợi cho việc lên xuống cầu; bê tông hóa làn xe, đặt các đường dây cáp bọc chì cho điện thoại liên tỉnh, điện tín…

Việc mở rộng này đã nhanh chóng phát triển tuyến giao thông đường bộ. Hà Nội đã nối liền với các đường quốc lộ số 1 (đi Lạng Sơn), số 2 (Hà Giang), số 3 (Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng) và số 5 (Hải Dương, Hải Phòng)… […]

Tuy nhiên, việc qua sông Hồng chỉ có một cầu Long Biên đã gây phản ứng của nhiều chính khách và nhà báo bấy giờ: vì chỉ có một tuyến đường sắt duy nhất trên cầu khổ 1 m, với tuyến đường từ ga Hà Nội đến ga Gia Lâm mỗi chuyến phải mất 20 phút, có nghĩa là 1 giờ chỉ có thể có ba đoàn tàu chạy qua cầu Long Biên, như vậy cầu không đủ đáp ứng cho phát triển đường sắt lên phía bắc trong tương lai. […]

Và vấn đề nữa là công nghệ xây cầu Long Biên là của những năm 1900, không đáp ứng được những nhu cầu sau này. Người ta cũng đề xuất cần xây dựng một cây cầu thứ hai cho Hà Nội và một nhà ga mới bên hữu ngạn sông Hồng. Các tàu hỏa vào Hà Nội sẽ không đi qua thành phố nữa (giống như các nhà ga ở Paris). Chiếc cầu thứ hai này phải có hai tuyến đường sắt với khổ rộng hơn, để tàu có thể đi với tốc độ nhanh hơn và cho phép tăng số lượng các đoàn tàu qua sông Hồng.