三是从北京西直门向西4o里绕石1詹同济、黄志扬、邓海成编:《詹天佑生平志》第56—57页。
1詹天佑19o5年5月2o日的日记见詹同济编译:《詹天佑日记书信文章选》北京燕山出版社1989年版。以下所引日记皆引自此书。
2詹天佑:《京张铁路工程纪略·京张铁路调查报告》(光绪三十一年)中华工程师学会出版1915年版。景山、经过三家店沿永定河从青石到沙城附近的猪河口出山到张家口。这条线坡度较平缓但永定河峡谷河道迂曲山崖陡峭工程比关沟段更艰巨但通过能力较高运输量大。但其造价和工期都会过当时清廷的规定而不能实施。这条线路后来建成现在的丰沙线。
詹天佑结合当时实际情况对这三条比较线反复论证、筛选最后决定采用第一条比较线。此后对关沟的困难路线又勘测过多条局部比较线经过分析最后选定了在当时条件下较为理想的一条比较线。
对所选的比较线还要进一步复勘定线詹天佑把通过关沟的全线分成三大段调派人员分段仔细勘定。第一大段从柳村到南口由他亲自率领工程人员插标定线。他背着标杆与经纬仪在峭壁上定点制图。塞外常有狂风满天灰沙不管环境多么恶劣他都坚持作业并鼓励大家也坚持工作。他常勉励工程人员:“全世界的眼睛都在望着我们必须成功!”
通过勘测得知京张铁路全长2oo余公里“中隔居庸关、八达岭、层峦叠嶂石峭弯多遍考各行省已修之路以此为最难即泰西铁路诸书亦视此等工程至为艰巨”3。面对如此艰巨的工程詹天佑深感责任重大。他说:“此路又中国筹款自办为各省倡惟责重益觉才轻而图终必先虑始固不敢铺张从事致巨款虚糜亦不敢苟且成贻外人口实。”1他在致诺索布夫人的信中也写道:“全体中国人和外国人都在密切注视着我的工作如果我失败了那就不仅是我个人的不幸。因若如此中国工程师将失掉大众的信任。”2詹天佑深深认识到京张铁路的成功与否关系到民族自信心的问题因此在筹划整个工程时他丝毫不敢掉以轻心经过缜密而慎重的研究提出将京张铁路分三段兴修的方案:第一段由丰台至南口长约6o公里;第二段由南口至岔道城长约33公里;第三段由岔道城至张家口长约128公里。其中第二段因关沟阻隔地形复杂需要开凿大量隧道工程最为艰巨。
在修筑京张铁路的过程中詹天佑充分展示了他出众的才能。先他应用群的定线知识和丰富的勘测经验在地形险峻、工程艰巨的关沟段采用1:3o即33.3‰的大坡度和半径为6oo英尺(183米)的曲线在青龙桥车站巧妙地设置“之”字形展线使八达岭隧道长度由18oo米缩短至1o91米既解决了最困难的越岭问题又节省工程降低了造价。
其次在关沟段设保险岔道(避难线)和引进先进机车。为保证在陡坡上行车安全詹天佑设置了12条保险岔道站内4处区间8处。为了适应在大坡度线路上行车的牵引吨数引进了当时最先进的马莱(ma11et)复式活节蒸汽机车以用机车的较大牵引力(42ooo吨)克服陡坡的坡道阻力以解决在“之”字形线路上的行车问题。
在开挖隧道时詹天佑还率先采用了直井开凿隧道技术。京张铁路有四座隧道即八达岭、居庸关、石佛寺和五桂头。其中以八达岭隧道开凿最难山势崎斜石质坚硬隧道长度大詹天佑巧妙地从隧道中部开凿两个直径为1o英尺、深为84英尺的直井使隧道的开挖工作面从原来的2个增为6个大大地缩短了施工期限同时通过精密测量随时校正隧道开凿方向和3引自1961年4月27日《人民日报》茅以升文。
1詹天佑:《京张铁路工程记略·修造京张全路办法》《詹天佑文选》北京燕山出版社1993年版。2詹天佑:《京张铁路工程记略·修造京张全路办法》《詹天佑文选》北京燕山出版社1993年版。水平高低保证了施工质量。
同时詹天佑还注意就地取材节约工程费用。如在桥梁工程中他一面选用国外新型钢梁一面又因地制宜在山区尽量修建拱桥既坚固耐用又减少进口材料以节约费用。在关沟段的2o座桥梁中有13座是混凝土拱桥。又如怀来河大桥工程艰巨桥长212米7孔钢梁。为了不误工期詹天佑令先用骡车将钢梁杆件运至桥头拼铆成桥节约了架梁铺轨时间加快了工程进度。
在京张铁路修筑中詹天佑还厘定了标准定工程规范。他非常重视工程标准化主持编制了京张铁路工程标准图包括京张铁路的桥梁、涵洞、轨道、线路、山洞、机车库、水塔、房屋、客车、车辆限界等共49项标准是为我国第一套铁路工程标准图。它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为修筑其他铁路提供了借鉴。19o6年他就当时中国铁路无统一标准的纷乱状态写了有关标准说帖三份上书清廷商部以统一全国铁路建设的技术标准。其中提出了全国铁路车辆使用姜坭(janney)自动车钩;统一采用标准轨距即1.435米(英尺为4尺8寸半)以使全国“车同轨”畅通无阻。
经过四年的艰苦奋斗京张铁路在19o9年9月24日全线通车。京张铁路于19o5年1o月2日动工兴修原计划6年建成在詹天佑等人的努力下只用了4年时间提前两年完工。原预算的工款为纹银729186o两清廷实拨7223984两而决算的实际支出仅为6935o86两较实拨工款节余288898两较预算节省356774两。每公里造价比当时修筑较易的关内外铁路线还低。
19o9年1o月2日在南口举行盛大的京张铁路通车典礼与会的中外来宾1万余人很多人纷纷挤向詹天佑祝贺詹天佑谦逊地说:“这是京张路一万多员工的力量不是我个人的功劳成绩应该属于大家的!”京张铁路的建成完全打破了外国报刊的预言极大地振奋了民族精神受到中外各方面的赞誉。清廷也予以特别褒奖颁授詹天佑工科进士第一名的荣誉称号。19o9年11月詹天佑被美国土木工程师学会(asce)吸收为会员。这是加入该会的第一位中国工程师。
从1888年起詹天佑先后从事津榆、津卢、锦州、萍醴、新易、潮汕、沪宁、沪嘉、京张、张绥、津浦、洛潼、川汉、粤汉、汉粤川等铁路的修筑为开创和展中国铁路事业作