第三节　詹天佑主持兴建京张铁路

詹天佑受袁世凯之命，偕工程学员徐文炯、张鸿诰，自丰台开始实地勘测。沿着原经关内外铁路局拟修筑万寿山铁路而选定的路线前进，经彰仪门（今广安门）、西直门，在西直门外双旗杆关帝庙处，离开原测的万寿山路线，向北张家口方问测量，过大石河、城府以后，到达沙河镇。他在南、北二沙河，向当地居民详细了解了历史上最大洪水期间水位高度及水流情况。考虑了南、北两座沙河桥的长度及孔数和跨长，以及相应的路基填土高度。他们5月16日到达南口镇。向前测试了长距离的山巅路线，以绕避经南口排泄的洪水。经过进一步的调查，发现在大雨时，流经南口的水量并不像原设想的那么多，因而选测了另一条沿河床而行的路线，距离较短，又不需两次过河，而且避免了走行山巅的大量挖土石方，从而选定了事实上证明更好的路线。

5月17日，从南口出发，勘测关沟山区，进入困难地段。第一天只前进了7里，在此之前，一天测勘长度达25里。当天到居庸关捐局，调查了每日经过此处的牲畜运输量。往前勘测的路线崎岖不平，一天不到5里。路线接连越过山谷沟壑，设置了桥位，安排修筑拱桥。在此调查了市场购买石灰，发至居庸关的价格，以及运输工人、当地石工、木工的工薪标准。

八达岭的测站设在长城“北门锁钥”关城顶上。这里是南口关沟段的最高点，地面由这里向前后两个方向顺坡而下。需要挖一座山洞，须再经详细测量之后才能确定；如不挖山洞，则长城将被截去一段，以便铁路通过。穿过长城再往前行，经过地区颇为平坦。5月31日，到达张家口，选测了张家口车站的站址。6月3日离张家口返回，进行回测。4日夜宿鸡鸣驿。听说山后有一条路通过山地，可以不沿河岸顺大道行进。遂对此线进行勘测，发现是更为困难的一条线，比原选线还长，决定日后再选测。6月5日到土木，接到直隶总督委派詹天佑为京张铁路总工程司兼会办局务的札文，另提升为候选道的札文。7日到达延庆州，自延庆开始，测量通过德胜口垭口的另一条路线，作为绕开八达岭而行的越岭比较线。6月17日，回到北京，第二天回到天津京张铁路总局，见到总办陈昭常，作了简单汇报。6月20日，关内外铁路督办、直隶总督袁世凯召见，听取詹天佑勘测、修建京张铁路的汇报。

京张铁路全线分三段施工。

第一段：自丰台往北至南口，长50公里。由工程师邝孙谋负责，邝一年后到广东粤汉铁路任总工程师后，乃由詹天佑、副工程师俞人凤、陈西林、柴俊畴担任。

1905年10月2日，自丰台柳村插标动工，本段为平原，从速动工，1906年9月30日完成通车。即行车卖票，得少许余利。且于运转材料，亦较为方便、直捷。

第二段：南口至岔道城，长22公里。从南口进入燕山山脉军都山，岭高坡陡，自古以来就是羊肠小道，骡马运输终年不断。从南口穿越22公里山路至岔道城，工程极为艰巨。詹天佑分别勘测数线，以资比较：一是从西直门向西经石景山、三家店后沿永定河至沙城附近的猪河口，坡度可以降低，但隧道工程量巨大，多次跨越永定河，桥梁工程也巨大，线路里程也较长；二是绕测青龙桥的东西两沟，沿明十三陵出小张家口，经延庆以达怀来，线路多属斜坡，施工更难；三是由南口经德胜口越山以达延庆，避开关沟段，路程远，工程更巨。最后选定关沟段，自南口修垫铁路，每40尺即须垫高一尺，形势过陡，俟路成之后，在南口和岔道城两处，多备机车一台，以便上下斜坡用两辆机车推拉。这段工程由副工程师颜德庆、工程技术员张鸿诰、苏以昭担任。

南口至岔道城间开凿4个隧道：居庸关隧道，长366米；五桂头隧道，长45米；石佛寺隧道，长141米；八达岭隧道，长1091米，共总1645米。八达岭隧道是全线的关键工程，是当时中国铁路少有的长大隧道。1906年4月，日本人雨宫敬次郎上书袁世凯，建议用机器钻洞，以代人力，由该国延聘机师指受一切。英国人金达也对詹天佑说：“中国人不能开凿隧道工程，势必雇用外国包商。”但中国工程技术人员与工人通力合作，以人工打眼开凿。八达岭隧道是中国人修筑长大隧道之始。

为保证工期，詹天佑决定在隧道所经山顶处（隧道中心线偏青龙桥一侧）开凿一个竖井。井深33米，直径3.05米，竖井挖掘日进0.9米。康庄方向隧道有较长距离的挖方工程。为加快挖方进度，又在隧道入口处的上方打一个小竖井。这样，八达岭隧道的开凿增加到6个工作面，同时施工。

在八达岭隧道施工中，人员采用换班制。隧道进出口各以60人为一班，其中40人为凿工，20人为运输工。以爆炸力强、性能安全的瑞卡若克炸药（Rackarock）进行爆破。隧道内大都采取导坑扩大，后加衬砌的施工方法。洞中个别地段石质松散，为防止坍塌，开凿与衬砌交替进行。边墙以1-4水泥砂浆砌片石而成，顶拱圈系用混泥土预制块砌筑。

同时动工的关沟段石佛寺隧道、五桂头隧道先于八达岭隧道凿通。居庸关隧道却遇到困难：“此洞中间五六百尺（英尺）为最难。缘是处土石松脆，每值大雨，泥水交下，虽有炸药，亦无所施。乃以大方木节节支持，且用小钢轨穿错其间，渐次进攻，始克成事”。1908年4月14日，居庸关隧道凿通。是年5月22日，八达岭隧道亦告凿通。值此，火车由南口穿过八达岭隧道至岔道城工程完成。

第三段自岔道至张家口，由副工程师翟兆麟和山海关学堂毕业生刘锜、李鸿年、耿瑞芝担任。鉴于关沟山洞一时难以竣工，所有该段材料只可先用骡车由大道转运，陆续兴工，一俟山洞凿通，而第三段工程亦将告成。若两段同时并举，期以三年余可全路通行。惟铺垫碎石及零碎工程尚须一年之久。一律完善约计四年余，若款项应手，则全路可以告成。

怀来河大桥位于康庄与鸡鸣驿间，为关键工程之一。桥长700英尺，为京张铁路最长桥，以7座100英尺长钢梁衔接，故有7孔。修筑此桥采用扩大基础。由于河底地基较为松软，施工时先以1吨重锤吊高5米自由落下将直径1英尺、长25英尺的木桩打入土内，入土深2米，然后在木桩的基础上以混泥土筑成大桥墩台。其钢梁为山海关桥梁厂制造的古柏E-35型衔接式钢梁。为使桥梁工程不影响全线工期，筑路员工先期用骡马大车将钢梁分运至工地，就地铆接组装成型，再以人力纵拉架设。铺轨尚未至河边时，桥梁架设业已告成。

鸡鸣山至响水堡间线路，循崎岖之崖壁，沿洋河之险岸而行，过蛇腰弯、老龙背，才可抵达响水堡。此段左傍石山、右擦洋河，筑路员工沿河边石壁半挖半填。由于河底的散砂覆盖，又将开凿下来的石块垫高河床，而后筑成路基。为防止伏雨时节河水上涨和洪水暴发冲塌路基，复以混凝土预制砖块筑起高大的路基护坡，时称“险工”。

线路设计标准仿照津芦铁路，轨距1.435米，路基宽6米，轨重43公斤/米，购自汉阳铁厂，价格较低，运输便宜。关沟段设计特点是在青龙桥车站仿照美国高山地区铁路设计方案，即采用“人字型”线路，因为自南口至青龙桥站18公里间的最大坡度已达33‰，如再随地形继续升高，即使采用2台大马力机车一前一后推拉列车也爬不上去。有了“人字型”线路，列车到达青龙桥车站后，换个方向，由后推机车改为牵引，前拉机车改为推送，列车就向西北方向直接进入八达岭隧道，向岔道城开去。为了下坡运行安全，在青龙桥与南口间各会车站建有保险岔道，防止列车溜车。

詹天佑升任京张铁路总办，加快施工速度。

1907年，袁世凯建议任命詹天佑为京张铁路总办兼总工程师，关冕钧被任命为会办得到批准，以增强詹天佑领导力，加速完成南口至岔道最艰巨的工程。

詹天佑认为：京张铁路，沿途民户亦繁，口外货车更源源不绝。此路早成一日，公家即早获一日之利，商旅亦早享一日之便安，外人亦可早杜一日之觊觎。为此，他提出修筑京张铁路应以越快越好为方针。第一，京张铁路是中国人自行建筑的第一条干线铁路，外国人时刻注视，若工作进展迟缓，他们必将宣称中国人还不能修筑铁路，中国工程司无力承担修筑铁路的重任；第二，既花费资金修筑铁路，则最大效益在于尽快收回投资，因此，开办运输越早越好；第三，当今全中国普遍要求建筑铁路，既然我们主张中国的事应由中国人来办，那就急需大量中国工程司，而相形之下京张铁路的工程司为数有限，每遇外省要求提供工程司时均无法同意，因此，最上策是尽快建成此路，以便尽早腾出工程司帮助各省修筑铁路。

为自建京张铁路，詹天佑从关内外铁路和江苏铁路等地招揽当时仅有的中国工程司：邝景阳（即邝孙谋，留美回国同学、供职关内外铁路）、颜德庆（留美回国同学、供职江苏铁路）、沈琪、陈西林、翟兆麟、俞人凤、柴俊畴（天津北洋武备学堂1893年首批毕业铁路工程班学生，供职关内外铁路）以及山海关铁路学堂毕业的学员：徐文泂、张鸿诰、耿瑞芝、李鸿年、张俊波、刘德源、赵杰、周凤侣、胡兆蓉、苏以昭、俞妙元、王桂心、张可铭、邵善阊、马联升等。其中邝景阳于京张铁路开工以后，调任广东商办粤汉铁路总工程司；徐文泂调往修筑商办江苏铁路。其余个别人员仍有调动，但绝大多数人贯彻始终。

中国的绝大部分工程技术人员集中在京张铁路上工作，如何带好、用好、管理好这支珍贵的人才队伍，为中国工程建设、尤其铁路工程建设，培养和造就一大批人才，詹天佑费尽了心机。他制定京张铁路考核晋升工程人员办法、拟订工程员司职权办事章程、员司请假章程等，搭架了青年工程技术人员平等竞争的平台，规顺了人才发展的方向，明确了量才施用的标准。

那时的中国铁路，都是外国修建、或主持修建的，各国铁路技术要求和标准各不相同，建在中国的铁路也就各不相同，千差万别。詹天佑鉴于中国铁路早期建设缺乏统一工程标准的纷乱状态，故在主持京张铁路开始之时，上书清政府商部，对统一全国铁路工程标准，提出具体建议。强调“中国要有统一的轨距，标准轨距”。他认为中国应该吸取西方国家的经验教训，不要走采用窄轨轨距的弯路。他提出：“方今路政咸兴，逐渐推广，近查各省现有铁路工程互异，如津榆、芦汉、沪宁轨道均英尺4尺8寸半（即1.435米），而正太铁路又复不同，不早为厘定划一，将来联成一气，必须大费周章，泰西路政，如同此弊，厥后改正，资力俱废，此为前鉴。请即饬已成各路，绘具图式，呈核择优采用，奏明划一章程，颁行一律遵循，则路务四通八达，畅通无阻”。（《詹天佑文选》，第6～7页）1906年，他并就线路等级、桥梁载重、路基宽度、曲线最小半径、限制坡度、站台高度、车辆限界、机车载重、车钩安装等项标准提出说贴呈商部，其后，清政府商部据此制定全国铁路建设的技术标准。

京张铁路施工期间，詹天佑非常重视工程标准化，他主持编制了京张铁路工程标准图，这是中国第一套铁路工程标准图，包括京张铁路桥涵、轨道、线路、山洞、机车库、水塔水鹤、房屋、客车、车辆限界等，共49项标准。这一标准图的制定和实行，加强了京张铁路修筑中的工程管理，保证了工程质量，并为国内其他铁路修筑，提供了借鉴。

京张铁路始建路基为填方路基和挖方路基，填方路基顶宽6.1米至6.71米；挖方路基挖深宽度7.92米至8.53米。全线使用8种钢轨；85（磅/码，下同）轨（39公斤）、85加硬轨、70轨（32公斤）、67.3轨（31公斤）、60轨（27公斤）、30轨（14公斤）、25轨（11公斤）及小钢轨等。两轨间距四英尺八英寸半（1.435米），枕木分别购自日本、美国和国内，其种类为：柞木、椴木、榆木、黑楸木、白楸木、美国松、中国松等，枕木规格分甲乙两种。关沟段采用特制42公斤/米山伯式钢轨，每节轨长12.5米。最大坡度33‰（关沟段）；最小曲线半径182.88米，其弯曲度9度33分半。全线分一般线路、重点地段线路、关沟段线路三种敷设方法；此外，关沟段设保险道岔12处，并配有站外保险岔线8条。

京张线始建时有桥梁125座（其中铁桥79座），石桥43座，木桥3座）；另有涵洞210座，283.5延长米。

1909年8月，京张线竣工时，实设车站14个；计有站（月）台28个，天桥1座；丰台站系租用关内外铁路，故未重新设站（原计划修筑京张、万寿山两线联接线，因万寿山线未修，改设清华园站；鸡鸣驿站改名新保安站；彰仪门站改名广安门站）。1912年，为增大关沟段通过能力，增建东园、居庸关、三堡3个会让站。1915年，增设新庄子站。1916年，增设昌平站为会让站。1919年秋，增设土木站为会让站，增设宣庞支线水磨线。