詹天佑勘测了三条路线,第二条绕道过远为不可取。第三条就是今天的丰沙线。由于清廷拨款有限,时间紧迫,詹天佑决定采用第一条路线,即从丰台北上西直门、沙河、经南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化到张家口,全长360华里。
全线的难关在关沟,这一带叠峦重嶂,悬崖峭壁,工程之难在当时为全国所没有,世界所罕见;坡度极大,南口和八达岭的高度相差180丈。詹天佑把全线分为三段:丰台到南口为第一段,南口到康庄为第二段,余为第三段。
1905年9月4日正式开工,12月12日开始铺轨。就在铺轨的第一天,一列工程车的一个车钩链子折断,造成脱轨事故。这一下成了中国人不能自修铁路的证据,各种诽谤中伤纷至沓来。但詹天佑没有惊慌失措,反倒冷静地想到:此路坡度极大,每节车厢之间的连接性能稍有不固,事故就难避免。为此,他使用了自动挂钩法,终于解决了这个问题。
1906年9月30日第一段工程全部通车,第二段工程同时开始。难关就在第二段,首先必须打通居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭四条隧道,最长的是八达岭隧道,长达1,092米。
这不仅要有精确的计算和正确的指挥,还要有新式的开山机、通风机和抽水机。前者对詹天佑都不成问题,而后者当时中国全都没有,只有靠工人的双手,其困难程度可以想见。他们硬是克服了重重困难,终于在1908年9月完成了第二段工程。
第三段工程的难度仅次于关沟,首先遇到的是怀来大桥,这是京张路上最长的一座桥,它由七根一百英尺长的钢梁架设而成。由于詹天佑正确地指挥,及时建成。1909年4月2日火车通到下花园。下花园到鸡鸣驿矿区岔道一段虽不长,工程极难。右临羊河,左傍石山,山上要开一条六丈深的通道,山下要垫高七华里长的河床。詹天佑即以山上开道之石来垫山下河床。为防山洪冲击路基,又用水泥砖加以保护,胜利完成了第三段工段。
对于工程上的困难,詹天佑从未放在眼里,对于人为的障碍却使詹天佑忧愤至极。清河有个叫广宅的人,是前任道员,皇室载泽的亲戚,朝野均有势力。铁路恰经其坟地,他即率众闹事,阻止工程,私下又许以重贿,要求改道。邮传部竟不敢过问。这里北面是郑王坟,南面是宦官坟,西面是那拉氏父亲桂公坟,要大改道不知要浪费多少时间和经费。詹天佑以受贿为可耻,绝不改道,竟以去留相力争。最后因五大臣出洋被炸,载泽吓得不敢与闻外事,广宅才因失去靠山而同意经其坟墙以外通过。
慈禧太后为修颐和园每年不惜数千万金,独不愿为修路出钱。京张铁路经费全靠关内外铁路的盈余,而此款却被控制在英国汇丰银行手中,正当进入第二段工程时,汇丰银行故意刁难,拖付款饷,造成误工。詹天佑既不善钻营于权贵,更耻于逢迎于洋人,因而愤懑至极。
帝国主义无时不想夺取此路,工程一开始,日本人南宫敬次郎就上书袁世凯说:中国人无力修成此路,不如聘请日本技师较为稳妥。英国人金达也来替日本说项。詹天佑以此路决不任用任何一个外国人为由断然拒绝。居庸关隧道工程开始后,三五成群的外国人,以打猎为名常来窥探,他们希望工程失败以便乘人之危。詹天佑以出色的成绩为中国人出了这口气。
京张铁路经过工人们几年奋斗,终于在1909年9月全线通车。原计划六年完成,结果只用了四年就提前完工,工程费用只及外国人估价的五分之一。
京张铁路建成后,詹天佑获宣统赐工科进士,任留学生主试官等职。1910年,任广东商办粤汉铁路总公司总理兼工程师,1912年兼任汉粤川铁路会办,负责兴建粤汉及川汉铁路。同年成立“中华工程师学会”,并被推举为首任会长。
老年时期
民国成立后,詹天佑于1913年获政府委任为交通部技监。1914年获颁授二等宝光嘉禾章。1916年,获香港大学颁授荣誉法学博士学位。
1919年初,受命往符拉迪沃斯托克和哈尔滨任协约国监督远东铁路会议中国代表。4月因病回湖北省汉口,途中他抱病登上长城,浩叹:“生命有长短,命运有沉升,初建路网的梦想破灭令我抱恨终天,所幸我的生命能化成匍匐在华夏大地上的一根铁轨……"
詹天佑终因劳瘁成疾,于1919年4月24日下午3点30分逝世于汉口,享年58岁。詹天佑与其妻谭菊珍埋葬在京张路青龙桥火车站附近。
詹天佑修建京张铁路期间,厘定了各种铁路工程标准,并上书政府要求全国采用。中国现在仍然使用的四尺八寸半标准轨、珍氏自动挂钩(JanneyCoupler,亦称姜坭车钩、郑氏车钩,美国人EliJanney所创)等等都是出自詹天佑的提议。
成立中华工程学会
辛亥革命后,詹天佑为了振兴铁路事业,和同行一起成立中华工程学会,并被推为会长。这期间,他对青年工程技术人员的培养倾注了大量心血,他除了以自己的行为作出榜样外,还勉励青年“精研学术,以资发明”,要求他们"勿屈己徇人,勿沽名而钓誉。以诚接物,毋挟褊私,圭璧束身,以为范例。”
出席国际会议
1919年,第一次欧战结束,詹天佑不顾身患腹疾,代表中国政府出席远东铁路国际会议,冒着严寒赶赴会议,与企图霸占我国北满中东铁路的日方代表论战,取得了我国保护中东铁路的权利。
他锲而不舍,在铁路战线上与列强斗争不息的事迹和他身上所体现出的民族精神与科学精神高度融合的品质,将和后人为他树立的铜像一起,永远给我们无限启示。
献身筑路
1888年,詹天佑进入天津中国铁路公司,携家生活在工地,从帮工程师做起,开始献身筑路,主事的外国领导常派他到最困难工段。由于强烈的事业心和认真工作,他初入铁路,就优质完成塘津(塘沽至天津)铺轨工程。
在津榆铁路滦河大桥修筑中,解决了外国工程师未能解决的桥墩基础施工困难,首次在中国铁路采用压气沉箱法筑墩台基础建桥成功,该桥长630余米,为黄河大桥建成前中国铁路最长钢桥。
其胜利建成,中外注目,中国工程师的创造才能,开始引起外国注意。1894年,他被选入英国土木工程师学会,为加入此学会的第一名中国工程师。
1894年中日战争爆发,关外铁路停工,他由关外铁路调往津卢铁路(天津至北京卢沟桥),率队测量并从事修路。1895年中日甲午海战中中国失利,沿海铁路加紧修筑,詹天佑被派往锦州铁路任驻段工程司,并指挥修筑沟帮子至营口支线(约73公里)。
1900年营口支线通车后,八国联军入侵北京,关内外铁路被英、俄占领,关外铁路停工,詹天佑被派往江西萍醴铁路。在该路,他反对外国工程师采用窄轨轨距的主张,坚持采用标准轨距。1901年,辛丑和约签订后,关内外铁路由英、俄两国归还中国,詹天佑参加自帝俄手中收回该路,并迅速修复通车,工作出色,引起清政府注意。
1902年,为慈禧至西陵谒陵,清政府决定修筑新易铁路(新城县高碑店至易县梁各庄43公里),由于英、法两国争夺修筑权,相持不下,清政府只好自力修筑,派詹天佑为总工程师。尽管工期紧迫,并在冬季施工,然而还是于1903年4月即建成通车。
该路之迅速建成,为其后自力修筑京张铁路做了准备。这期间,詹天佑返粤奔父丧后,勘测了潮汕铁路(潮州至汕头39公里),归途中路过上海,被聘为上海中国铁路公司工程参议,筹划江苏沪宁铁路并调查道清铁路(道口至清化150公里)。
为国争光