这条铁路的关键性工程 , 是滦河铁路 。1892年 , 这项工程开始 。由于滦河河床的'泥水很深 , 打桩难度很高 。当时 , 英国的施工技术是世界第一流的 , 金达便决定由英国人喀克斯包工承建 。可是施工时 , 还是遇到前所未遇的困难;加上施工时水涨流急 , 喀克斯失败了 。在无法进展的情况下 , 他请日本人来帮忙 。日本人的技术并不比英国人高明 , 对此也无能为力 。喀克斯又只得再将工程包给德国 。德国工程师采用了空气打柱法的新技术 , 但结果还是失败了 。
詹天佑接受任务后 , 立即仔细研究了滦河河床的地质构造和其他方面的资料 , 并且穿着工作服 , 到施工现场进行实地调查和测量 。他发现 , 在这里打桩 , 确实难度极大 , 怪不得英、日、德三国工程师都失败了 。经过反复比较 , 他选准了合适的筑桥地点 , 并决定用压气沉箱法进行桥墩施工 。这种方法 , 在中国从未使用过 , 是否能成功没有把握 。因此 , 詹天佑加倍小心 , 仔细计算 。当潜水员潜入水底施工时 , 他常常站在现场的岸上 , 随时研究和解决出现的问题 。终于 , 这个新方法试验成功了 。桥基工程顺利完成后不久 , 滦河大铁桥的工程也全部按期完成 。这一成功 , 解决了唐津铁路的关键问题 , 詹天佑也因这次成功而名声大振 。那些富有经验的外国工程师 , 不得不佩服这位初露才华的中国工程师 。1905年5月 , 詹天佑接受清政府的一项任命 , 担任由北京到张家口的京张铁路总办兼总工程师 。以前 , 中国的铁路的建筑都是由外国人承包的 , 京
张铁路则是中国自己修筑的第一条重要干线 。因此 , 詹天佑肩上的担子不轻 。京张铁路全长200公里 , 并不算长 。但是它要经过内外长城间的燕山山脉 , 沿途要穿越许多险峻的山岭 。其中尤以南口到岔道城的“关沟段”最为险峻 , 工程十分艰难 。詹天佑负责修建这条铁路的消息传开后 , 国内外许多人都认为 , 这条路不可能修成 。接着 , 他便全力投入了筑路工程 。当时中国非常贫穷 , 要花费大量的资本投入这条铁路 , 那是不可能的 。因此詹天佑在筑路时 , 提出了三项修筑要求:花钱少 , 质量好 , 完工快 。施工中首先要解决的 , 是找一条最合理的工程路线 。詹天佑搜寻了大量的文字资料 , 还亲自访问沿线的居民 。他冒着塞外的寒冷和风沙 , 骑着一头小毛驴 , 带着助手们在崎岖的山路上奔波 。白天翻山越岭 , 测绘地形 , 晚上在油灯下核对资料 , 绘图计算 。他几乎走遍了整个京张路工程地区 , 取得了全部有关资料和数据 , 制定出三条线路方案 , 最后选择了最理想的一个 。线路大多在崇山峻岭中穿行 , 这给工程造成了无数困难 。为了克服这些困难 , 詹天佑把总工程师办公处搬到工地上 , 与工程人员一起工作 , 及时解决难题 。
八达岭是个天险 , 铁路经过这里 , 只能挖掘隧道 。隧道深长难挖 , 詹天佑经过仔细考虑 , 决定采用分段施工和中距离凿进的方法 。分段施工 , 就是分别从计划的隧道的两端向中间同时凿进;中距离凿进法 , 则是在计划的隧道中段上面开一口大井 , 直达隧道的深度 , 然后再向洞的两端开凿 。采用这种方法 , 时间快 , 但是必须做到十分精确 , 为了保证精确无误 , 詹天佑总是亲自定线、定位 , 甚至检查每个炮眼的直径、距离和位置 。过八达岭 , 全用隧道是不可能的 。隧道只能有一定的长度 , 还需要设法使火车安全地爬上八达岭 , 这就需要解决坡度大的难题;尤其是青龙桥地段 , 山多坡陡 , 火车爬上来既困难又危险 。为了解决这一难题 , 詹天佑做出了一项创造:他运用“折反线”的原理 , 设计出了一段“人”字形的线路 , 使火车沿着斜的陡坡上山;经过一段距离后再折返 , 朝另一方向斜着爬坡 。这样就降低了坡度 , 不用挖隧道 , 由两台机车一拉一推 , 就可以使列车安全上坡 。经过詹天佑和全体技术人员、工人4年的辛勤劳动 , 京张铁路终于在1900年8月全线竣工 , 比计划提前了两年 , 还剩余了28万余两白银 。这条200公里长的铁路 , 共有4条隧道 , 总长1700多米 , 架桥125座 , 涵洞200多个 , 动土石2亿立方 , 工程是十分浩大的 , 当时有人称赞它是“祖龙望而夺气” , 意思是说 , 造万里长城的秦始皇看到这条铁路 , 也要被吓倒的 。詹天佑出生在广东 , 前来参观的广东代表兴奋地向他祝贺说:“詹总办独运匠心 , 不借助外国人一分一毫的力量 , 造好了这条铁路 , 为中国人扬眉吐气 。”詹天佑听了这些赞扬的话 , 谦虚地回答:“这是造铁路的一万多员工的力量 , 不是我个人的力量 。”
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