詹天佑zhān tiān yòu修京张：山岭间的铁路怎样接起来

山口之间必须有一条铁路

十九世纪jì下半叶，张家口zhāng jiā kǒu已是北方重要的物资集散地和对欧贸易的重要陆路商埠shāng bù。茶叶、皮毛等货物在这里汇集；它又是北京běi jīng的西大门，军事位置同样重要。铁路若能修通，货物运输和人员往来都会更方便；北京至张家口必须跨越崇山峻岭，线路怎样选定是工程人员面前的难题。

当时，中国不少铁路由外国工程师主持，路权和运营也常受外国资本控制。1905年，清政府qīng zhèng fǔ决定修建京张铁路jīng zhāng tiě lù。计划一提出，英国和沙俄shā é便为筑路权展开争夺：沙俄把长城以北视为自己jǐ的势力范围，英国也不愿退让。最终议定yì dìng京张铁路由中国人自行修建，英俄不再插手；中国按约偿还英国贷款后，可以支配关内外铁路余利作为经费，而这条铁路的运营仍由英国方面把持。

工程面对的难题并未随着议定自行修路而消失：经费、器材、技术人员和施工组织，仍要一项项落实。

詹天佑zhān tiān yòu接下总工程司zǒng gōng chéng sī

1905年，袁世凯yuán shì kǎi举荐詹天佑担任京张铁路总工程司，全路技术人员和施工人员都由中国人担任。主持工程的袁世凯面对外国人的质疑，也曾问詹天佑，中国人到底能不能干。詹天佑的回答是，中国人完全有能力修这条铁路。

这份底气有实际经历作支撑。詹天佑是清政府第一批官派留学生之一，曾考kǎo入耶鲁大学yē lǔ dà xué谢菲尔德xiè fēi ěr dé理工学院土木工程tǔ mù gōng chéng系铁道工程专业。回国后，他又在关内外铁路工程中工作十多年，接触过线路、桥梁、隧道suì dào和铁路运营等不同环节。京张铁路局成立后，他带着仅有的两liǎng名工程技术人员翻山越岭，开始了一个多月的线路勘测kān cè。

勘kān测不是沿着地图走一遍就结束。铁路线路宜取平取直，但北京到张家口之间山岭难以绕开，工期、经费和技术条件又限制了随意延长线路。昌平chāng píng到康庄kāng zhuāng一带经过多次勘测和比较，才确定最终路线。詹天佑在八达岭bā dá lǐng一带测量时，技术员先报出“大约六百米”的高度，他立即要求重新测量；技术员复测后，他又亲自带仪器复勘。

詹天佑对测量精度的要求，给工程人员留下了鲜明印象。他说，技术工作第一要求精密，不能有一点含糊hú和轻率，“大概dà gài”“差不多chà bù duō”这类说法不该出自工程人员之口。他还解释shì，科学的工作多一个人检查总是好的，因为外界正注视着这条铁路，他们希望工程失败，而建设者必须成功。

反复勘测很快显出价值。京张铁路从北京丰台柳村fēng tái liǔ cūn起，途经西直门xī zhí mén、南口nán kǒu、青龙桥qīng lóng qiáo、康庄、沙城shā chéng、宣化xuān huà到达张家口。初建时全线约二百公里，设十四站，有隧道四座、涵沟hán gōu二百一十个、架桥一百二十五座。这样的工程规模，靠的不只是决心，还要靠精确的数据把山势、坡度、桥梁位置和施工顺序一一落实。

在线路勘测时，工程人员以南口和岔道城chà dào chéng为界，把全线分为三段考察和定线。各段地形不同，材料和运输条件也不同。丰台fēng tái至南口一段地势相对平缓，可以先铺起来；越往北，关沟段guān gōu duàn的高山和隧道便成为决定全线进度的关键。

开工第一天的脱轨tuō guǐ

1906年1月6日，京张铁路从北京丰台站正式铺轨guǐ，总工程司詹天佑举起铁锤chuí，钉下第一枚道钉dào dīng。可就在铺轨第一天，工程队的列车车钩chē gōu链子脱落，造成列车脱轨。事故很快被当作中国人不能自主修建铁路的证据。

山区铁路还要解决车厢怎样可靠连接的问题。当时火车和车辆的连接有链子车钩gōu、螺旋车钩和自动车钩几种。链子车钩在山区容易脱钩；螺旋车钩在山地行驶较安全，但摘zhāi挂不够方便。自动车钩由美国人Elli Janney于1873年发明，詹天佑比较后决定在京张铁路采用这种挂钩，使各节车厢连成整体，并上书清政府，建议统一铁路标准、在全国推广。

这种挂钩后来一度被传成詹天佑发明的“詹氏挂钩zhān shì guà gōu”，其实他最早把它译yì作“姜尼挂钩jiāng ní guà gōu”，后来又定名为“郑氏车钩zhèng shì chē gōu”。京张铁路的贡献在于引进并推广这种装置，而不是把它冒充为个人发明。脱轨事故带来的教训也因此没有停留在一次意外上：山区铁路需要更可靠的车辆连接方式，铁路标准也有统一和推广的必要。

青龙桥的“人”字形线路

从南口向北到八达岭的一段线路坡度很陡，翻越山岭十分困难。铁路要翻越这道山岭，线路若一味取直，坡度会超过火车运行条件；若在山上盘绕，线路又会变得很长，工程量和费用随之增加。

詹天佑等工程师经过多次实测比较，发现青龙桥位于两座山之间的峡谷中，于是采用“人”字形线路，也常被称为“之”字形线路。列车先开到青龙桥，再折zhé返换方向爬向八达岭山腰。这样降低了坡度，节省了工时和经费。

列车由双机牵引shuāng jī qiān yǐn驶到青龙桥后折返爬坡，沿线设十二处保险道岔bǎo xiǎn dào chà，用来防止机车制动失灵后溜车造成事故。同初测方案àn相比，这项线路安排还将八达岭隧道的开凿záo长度缩短了一半。后来有人在青龙桥附fù近看到列车一上一下、折返运行，看到的正是这项设计留下的运行景象。

从山顶凿下竖井shù jǐng

初测时，八达岭隧道长约一千八百三十米，开凿需要两年。工程人员另择开凿处，配合青龙桥附近的线路安排缩短了隧道，可高山中的施工仍然艰难。缺少先进机器设备，詹天佑等工程师便在传统技术的基础上想办法。

他们在隧道中间开挖两个竖井，使工作面增加为六个，大大加快了开凿进度。京张铁路开凿八达岭隧道时，国内首次采用拉克洛炸药lā kè luò zhà yào；此前这种炸药用于开发煤矿kuàng。隧道内通风和人员安全也被纳入安排：詹天佑设计扇风机shàn fēng jī改善隧道内空气状况，并每隔三百米修建避险洞bì xiǎn dòng，供日后检修人员躲避列车。

每一处材料都要算账

经费紧张，詹天佑尽量减少购置昂贵的外国设备。修建桥梁墩台dūn tái时，他在混凝níng土中掺入片石piàn shí；一些厂房的墙也用片石shí代替砖。厂房地基用石灰shí huī、黏土和细沙做成的三合土sān hé tǔ，替代部分水泥混凝土；地基松软处则采用桩柱法zhuāng zhù fǎ，把几百根长约一米至一点二米的柳树桩liǔ shù zhuāng打入地下，增加地基硬度。

为了供应桥梁墩dūn台的用料，京张铁路还开厂生产片石。除了决定混凝土里怎样掺石料，工程人员也要把所需石料准备出来，使材料的节省落实到施工中。

这些办法来自传统工艺，却不是简单省事。掺入沙、碎石可以增加混凝土强度，片石和三合土能减少水泥用量，柳树桩则针对松软地基。工程由此在经费、质量和施工条件之间寻找平衡。京张铁路也由此成为传统技术与西方技术结合的工程样本。

机车烧煤同样是必须解决的实际问题。詹天佑在给清政府的奏折zòu zhé中提到宣化府xuān huà fǔ属鸡鸣山jī míng shān煤矿，认为那里煤矿颇旺、煤质亦佳，京张全路可以借资利用，既节省运转费用，取值也较便宜，全路进款还能日益增加。

铁路铺到张家口

第三段线路从岔道城经过怀来huái lái，继续铺向张家口。勘测时确定的路线，就这样一段段接成了铁路。

1909年，京张铁路竣工，全线通车。

京张铁路成为由中国人自己勘测、设计、施工和管理的第一条国有干线铁路，工期、经费和质量都取得了好成绩。修路时面对的山岭、车钩和地基难题，没有只靠一句“能修”来回答；反复测量、改变线路、采用可靠的装置和调整施工办法，才使铁轨接到了张家口。

城市沿着铁轨改变

京张铁路开通后，张家口的交通瓶颈得到缓解。关外的煤炭méi tàn、矿石、牲畜、毛皮和粮食等开始源源不断运入关内，关内的棉布、砖茶、煤油、纸张等工业品也远销西北各省gè shěng区。铁路把商路接起来，也把沿线城市带到新的位置上。

铁路还在修建时，就有商人闻讯向张家口投资。天津tiān jīn一家英国洋行yáng háng的两个买办mǎi bàn得知筑路消息后，投资二十万两白银bái yín，在张家口车站周围修建六千间房子。大量商户、工人和移民也来到当地，怡安街yí ān jiē和当年的东安市场dōng ān shì chǎng因铁路而繁荣起来。

山坡上的折返轨迹，留下了工程人员适应地形的办法；通到城里的铁轨，又接起了关内关外的商路。詹天佑和工程人员完成的，是一条从测量、算账和逐段施工中修成的铁路。

一条要翻山的铁路

十九世纪jì下半叶，张家口zhāng jiā kǒu已是北方重要的商埠shāng bù，茶叶、皮毛等货物在这里汇集。它又是北京běi jīng的西大门。要是能修一条铁路，运货和出行都会方便得多。可是北京西北面全是高山，铁路怎么翻过去，是个大难题。

那时候，中国不少铁路都是外国工程师修的，路权也常被外国人把持。1905年，清政府qīng zhèng fǔ决定修建京张铁路jīng zhāng tiě lù。英俄争夺筑路权后议定yì dìng由中国人自行修建；中国按约偿还英国贷款后，可支配关内外铁路余利作为经费。

于是，詹天佑zhān tiān yòu被举荐担任总工程司zǒng gōng chéng sī，全路的工程师和工人都由中国人担任。有人怀疑：中国人到底行不行？詹天佑的回答很坚jiān定：中国人完全有能力修这条铁路。他早年是清政府第一批官派留学生之一，曾考kǎo入耶鲁大学yē lǔ dà xué谢菲尔德xiè fēi ěr dé理工学院土木工程tǔ mù gōng chéng系铁道工程专业，回国后又从事铁路工程十多年，经验很足。

不能说“大概dà gài”

修路先要勘测kān cè线路。詹天佑带着仅有的两liǎng名技术人员翻山越岭，测了一个多月。他对测量的精确要求极严。有一次，技术员报出“大约六百米”的高度，他立刻要求重测；技术员复测之后，他还亲自带仪器再测一遍。他说，工程里不能有“大概”“差不多chà bù duō”这样的说法，因为外界正等着看我们失败，我们必须成功。

车钩chē gōu脱开以后

1906年1月6日，铁路从丰台fēng tái正式铺轨guǐ，总工程司詹天佑亲手钉下第一枚道钉dào dīng。可就在第一天，列车车钩gōu链子脱落，火车脱轨tuō guǐ了。有人拿这件事说：看，中国人果然修不了铁路。山区行车还需要可靠的车辆连接。詹天佑发现链子车钩在山路上容易断裂，比较后采用自动挂钩，让车厢连成整体，还建议在全国铁路推广。后来有人传说这种挂钩是詹天佑发明的，其实是他引进推广的。

青龙桥qīng lóng qiáo与八达岭bā dá lǐng

最难的工程集中在翻越八达岭的山岭地段，线路坡度很陡。线路要是取直，坡度太大，火车爬不上去；要是在山上绕圈，线路太长，花钱太多。詹天佑等工程师反复实测后，在青龙桥采用“人”字形线路：双机牵引shuāng jī qiān yǐn列车到青龙桥后折zhé返，爬向八达岭。这样降低了坡度，并使八达岭隧道suì dào比初测方案àn缩短一半，节省工时和经费。

八达岭隧道是另一场硬仗。没有先进机器，詹天佑就在隧道中间挖两个竖井shù jǐng，让工作面增加为六个，进度大大加快。开山时，京张铁路首次在国内采用拉克洛炸药lā kè luò zhà yào开凿záo隧道。

算着材料，把铁路接起来

经费紧张，詹天佑处处精打细算。修桥墩dūn时在混凝níng土里掺片石piàn shí，厂房用三合土sān hé tǔ代替部分水泥，松软的地基就打进柳树桩liǔ shù zhuāng加固。他还在奏折zòu zhé中提出，宣化府xuān huà fǔ属鸡鸣山jī míng shān煤矿kuàng煤质好，可以供京张全路使用，减少运转费用。

1909年，铁路铺到张家口，全线竣工通车。这条约二百公里的铁路，成为由中国人自己jǐ勘kān测、设计、施工和管理的第一条国有干线铁路。通车以后，关外的煤炭méi tàn、皮毛、粮食运进关内，关内的工业品运往西北，张家口的交通和贸易随之改变。那两道折返的铁轨，留下了工程人员一步一步测量、算账和施工的成果。