那年今日
2025年4月26日是“中国铁路之父”詹天佑诞辰164周年。提及詹天佑,人们最先想到的大多是他设计建造的京张铁路。
回首过往,詹天佑毕业于美国名校耶鲁大学土木工程系铁路工程专业,是当时唯一接受过西方铁路工程教育的中国人。而人们或许不知道的是,詹天佑与铁路结缘其实颇为偶然。
今天,就让我们通过一篇长文回顾詹天佑怎样在困难重重之下,带领着中国建设者们修建了这样一条代表着荣誉与辉煌的百年京张线。
提到京张城际铁路,人们不禁会想起老京张铁路和它的设计建造者詹天佑。对于中国铁路而言,京张铁路有着里程碑式的特殊意义。一百年前,中国人正是从这里出发,迈出了自行修建铁路的第一步。
京张铁路见证了中国铁路百年的发展历程,也见证了中国最早一代科技人员为振兴中华而付出的努力与艰辛。
不用洋工程师
主持京张铁路建设时的詹天佑
清晨,北京北站S2线的进站口排起了长龙。乘客们的目的地,多是八达岭长城。如今,从市区到八达岭有许多交通工具,但很多人仍愿意坐火车。坐火车去郊游,不但能欣赏沿途关沟七十二景的秀美,还可以感受一下大名鼎鼎的“人”字形道岔。
车到青龙桥车站,停了下来,几分钟后向相反方向开去,继续爬坡。乘客们仿佛都在等待这一刻,相互提醒着:这就是詹天佑的“人”字形道岔。百年前,詹天佑正是用这种巧妙的方法克服险要地形,完成了这条铁路的修建。同时也打破了洋人“中国造此路之工程师尚未诞生”的狂言。
詹天佑成就了京张铁路,京张铁路也把詹天佑推向了事业的顶峰。后人也许不知道,起初詹天佑并不是主持修建京张铁路的第一人选。他是在列强争夺的夹缝中脱颖而出的。
1904年,督办关内外铁路的直隶总督袁世凯上书清政府,提议修建京张铁路。
彼时,为了争夺朝鲜和中国东北的控制权,日本和俄国在中国东北大打出手。由于战争的影响,关内外铁路无法按原计划继续从沈阳新民往北延伸。于是,袁世凯便把目光投向了北京西北重镇张家口。
张家口自古便是连接北京与西北的一处交通要塞,也是一处重要的南北货物集散地。塞北的皮毛、牲畜,南方的茶叶、纸张、布匹,全都要经过张家口。但北京与张家口之间横亘着太行山脉,这条重要的交通孔道分外难行。在京张铁路通车之前,往来客商只能靠骆驼运输商品。詹天佑纪念馆馆长史文义告诉记者,由于往来客商众多,沿途服务商旅的鸡鸣驿成了全中国最大的一处驿站。
修铁路是个大工程,刚刚在《辛丑条约》中赔光家底儿的清政府,哪儿来的钱修铁路呢?袁世凯想到了通车不久的关内外铁路。据1909年的《东方杂志》记载,关内外铁路自从通车后客货两旺,每年盈余颇丰。1904年这条铁路除去各项开销和支付英国贷款外,盈利达8043800多元。何不用关内外铁路的盈利作为修建京张铁路的资金呢?
可是关内外铁路的盈利存在英国汇丰银行,是当年修建这条铁路时向英国借款的保障金。清政府要用,先要征得英国人同意。英国人一听说提这笔钱是要修京张铁路,马上坐地起价提了条件:提钱可以,但要聘英国人金达做京张线的总工程师。
金达也是关内外铁路的总工程师。关内外铁路的路权已经在英国人的手里了,清政府计划中的京张铁路,又成了英国人眼中的一块肥肉。
在中国修建铁路,不但能获得丰厚的经济回报,还可以在铁路沿途驻军,把自己的势力范围延伸到广袤的内地。因此,列强对于夺取中国筑路权趋之若鹜。广为人知的漫画《时局图》,描绘了列强瓜分中国的势力范围,同时也形象地勾勒出列强霸占中国铁路筑路权的状况。俄国把持着长城以北,英国控制着沿海一带,法国占据西南,德国独霸山东……列强表面上形成默契,但是争夺势力范围的斗争从未停止。
清政府聘用英国人金达作为京张铁路总工程师的计划,很快就遭到了俄国人的反对。在俄国人的眼中,长城以北的张家口是其势力范围,京张铁路自然应由俄国人主持修建。
两边都得罪不起,清政府只好咬牙提出:“(京张铁路)作为中国筹款自造之路,亦不用洋工程师经理,自与他国不相干涉。”这样一来,英俄两国都没话说了,但中国人能凭自己的力量在崇山峻岭中修建这条铁路吗?英俄双方都不相信,甚至有西方媒体撰文讥讽:“中国造此路之工程师尚未诞生。”
英国和俄国抱着看笑话的心态,一致答应中国人自己修建京张铁路。等清政府解决不了京张铁路的难题,找上门来时,他们更好开价了。
中国有能堪此任的铁路工程师吗?袁世凯想到了詹天佑。
留美幼童
詹天佑是当时唯一接受过西方铁路工程教育的中国人,而且毕业于美国名校耶鲁大学的土木工程系铁路工程专业。
后来被称做“中国铁路之父”的詹天佑,与铁路结缘其实颇为偶然。话还要从詹天佑11岁赴美留学说起。
1871年,在中国第一位留学生容闳多年的奔走呼号下,清政府终于批准选派120名幼童出国留学。当时,中国风气未开,民间甚至传说,西方人会把孩子活活剥皮,再把狗皮接种到他们身上,当怪物展览赚钱。一般父母都不愿意送自己的孩子去外洋,以至于在上海的幼童出洋肄业局招生多日,仍凑不齐第一批出洋的30名学生。
詹天佑命运的转机多亏父亲詹洪兴的好友谭伯邨。谭伯邨在香港经商多年,见多识广,他一眼看出这是一个千载难逢的好机会。由于家中没有适龄男童,他便想起了好友詹洪兴的长子詹天佑。
詹洪兴夫妇对儿子远赴重洋顾虑重重。谭伯邨见詹洪兴犹豫不决,便承诺如果他们让詹天佑出洋留学,就把自己的女儿许配给天佑。见好友一片赤诚,詹洪兴夫妇这才同意,带着儿子去招生处。
1872年,年仅11岁的詹天佑与另外29名中国幼童一起登上了前往美国的轮船。当时,人们也许不会想到,他们当中许多人,在此后几十年成为改变中国历史的风云人物。
一个月后,詹天佑和同学们在美国西海岸旧金山登陆。初涉异国,周遭的一切都让幼童们感到新奇。其中最令他们感兴趣的莫过于火车。
甫到美国,幼童们就要开始他们横穿美国的火车之旅。带队官员祁兆熙在回忆录中写道:“车轮一发,山川、田地、树木,恍如电光过目。忽进山洞,比夜更黑,不见天日。”面对火车巨力,他一再警告孩子们:勿探头出,万一跌下火车,“血不出而气亦绝,吁!险急。”可以想见这趟火车之旅对于年幼的詹天佑产生了怎样的震撼,以至于多年后他报考耶鲁大学时,毫不犹豫地填写了土木工程系铁路工程专业。
在容闳和美国康涅狄格州教育部门的协调下,留美幼童们被分配到当地普通的美国人家庭中。这样不但能帮孩子们尽快闯过语言关,也能帮助他们尽快融入当地社会。詹天佑被分配到海滨男生学校校长诺索布家。
诺索布夫人给了詹天佑无微不至的关怀,以至于多年后他在给诺索布夫人的信中仍动情地写道:“当读到你的信时,我忆起过去与你相处的日子。我们在你的园子里尽情快乐,在你的住处欣赏美丽的黄昏……自我离美,至今未曾忘记你,我常记起你对我们的慈爱和你为教育我所受到的辛苦。”
成年后的詹天佑多次提到,在诺索布夫人家的几年是他一生中最快乐的日子。同时,诺索布夫人也发现了詹天佑非凡的数学天赋。日后詹天佑考入耶鲁大学工科专业,也跟诺索布夫人的鼓励分不开。
詹天佑纪念馆馆长史文义告诉记者,詹天佑在美国成绩非常优秀。纪念馆至今仍珍藏着他当年在耶鲁念书时获得的纪念奖章和毕业论文。
然而,留美幼童在学习西方科学知识的同时所表现出的叛逆,越来越让清政府感到不安。当清廷派驻留学事务局的第四任委员吴嘉善发现集合来听他训话的学生们竟都不向他下跪时,不禁勃然大怒。他指责留学生们“抛荒中学,背弃孔孟之道;驰骋跳跃,有损儒者之风;运动换装,弃我大清国服……”
在吴嘉善和国内守旧派的攻击下,清政府决定终止幼童留洋计划,把所有120名留美幼童悉数召回。
1881年,留美幼童们不得不服从清政府的命令中止学业,准备回国。当时100多名留美幼童中,只有60多人进入大学,其余尚在读中小学。其中完成学业,取得大学文凭的只有詹天佑和欧阳赓两人。
一场旨在改变中国命运的幼童留美计划,不幸夭折。那些曾接受过西方现代思想浸润的年轻人,则面临着国内保守势力的排挤和冷遇。无知的官僚们并不重视这些留学归国的学子,在他们眼中,留学生们只是些没有功名的匠人。他们更不了解留学生们的专长,而是胡乱分配。詹天佑被分配到跟他专业毫不沾边的福州船政学堂学习驾驶。
历史的阴差阳错总是令人扼腕。就在詹天佑收拾行囊去福州学开轮船时,中国第一条营运铁路——唐(山)胥(各庄)铁路也在一干无知清流的声讨下停工了。
1879年,为了解决开平煤矿运煤问题,李鸿章上书慈禧请求修建唐胥铁路。可能因为这条铁路只有区区9公里,且距京师有一段距离,一向视铁路为洪水猛兽的慈禧太后破例同意了。然而,唐胥铁路刚刚动工就遭到了朝中顽固派官僚的攻击。御史何福壁上书慈禧道:“车轮所过之处,声闻数十里,雷轰电骇,震厉殊常,于地脉不无损伤。”无知的慈禧认为地脉关系国运,立马下令停了唐胥铁路。
此时,路基已经建成,铁轨还未及铺设,一旦停工,就意味着前功尽弃。无奈之下,李鸿章只好上书清廷表示,铁轨铺成以后他们用骡马来拖机车,保证没声,也不会影响地脉。清政府这才算勉强同意。中国第一条铁路就这样以令人啼笑皆非的方式,登上了历史舞台。
谒陵专线
京张铁路摩格尔机车
虽然清政府对铁路建设百般抵制,但终究抵挡不住列强通过铁路扩展在华利益的野心。荒唐的“马车铁路”用了不久,就改成了真正的机车运行,尔后,开平铁路、唐芦铁路也先后开工。
此时,中国铁路建设的真正掌控人是英国工程师金达。他不但规定路轨要用英国标准、英国钢材,还规定火车机车出了故障只能由他本人来修,其他人一律不得插手,火车机车也必须向英国厂商订购。
然而到了1887年底,唐芦铁路向塘沽、天津方向展筑时,金达的绝对权威受到了挑战。醇亲王的亲信荫昌是留德出身,在他的安排下,德国工程师鲍尔被安插到金达身旁。一个推行德国技术,一个坚持英国标准。自上任后,鲍尔与金达冲突不断。
为了对抗鲍尔,保住自己对中国铁路建设的绝对权威,金达决定启用一个中国工程师作为自己的助手。开始,金达相上了在开平矿物局工作的邝孙谋。虽然邝是第三批留美幼童,但他学业未成就被召回,做金达的助手有些力不从心。于是,他推荐了自己的同学、耶鲁大学土木工程系铁路工程专业科班毕业的詹天佑。此时,詹天佑已经在福州船政学堂蹉跎了8年。
终于能够学以致用,詹天佑心中说不出的畅快。在随后的津唐线、津芦线等铁路的设计建设中,都留下了詹天佑的智慧和汗水。特别是在滦河大桥的施工中,当美、日、德各国工程师纷纷败下阵来时,詹天佑经过周密调查和科学测算,调整了桥梁位置,一举建成了大桥。
滦河大桥的成功使得詹天佑从金达的阴影中走出,成为一名业内认可的工程师,但他得到一窍不通的清政府认可,还是因为在随后主持了西陵铁路的修建。
为了让慈禧太后接受铁路,李鸿章可谓煞费苦心。1888年,他在皇宫西苑给慈禧太后造了一条轻便的小铁路,让慈禧坐着玩。令人啼笑皆非的是,慈禧坐的不是机车,而是太监拉的火车。这样的“火车”自然不会让慈禧对铁路有什么认识。直到1902年她坐上真的火车,才对铁路有了新认识。
1900年八国联军打进北京城,慈禧太后带着光绪皇帝一路跑到了西安。直到两年后耻辱的《辛丑条约》签订,他们俩才敢回北京。从西安回銮路过保定,直隶总督袁世凯特意安排慈禧和光绪坐上刚通车不久的卢保铁路。
慈禧太后坐火车返回北京,在外界看来更像是个政治信号。1901年12月17日,返京途中,慈禧就下谕要求各国公使“早行觐见, 以笃邦交而重使事”, 并宣布觐见公使夫人, “用昭睦谊”,“欲调和列强, 凡可行者皆行之, 使中外感情, 重归于好, 以为异日施政之本。”由此可见,慈禧决定乘火车回京,也是为弥合庚子之乱与列强形成的裂痕,而做出的一个象征性姿态。
不过,真正乘了一次火车的慈禧,肯定也切身体会到了它的先进。再好的銮驾恐怕也比不上火车平稳快捷。坐进豪华的列车,仅仅三个多小时就从保定到了卢沟桥。
回到紫禁城后,慈禧宣布要把发展铁路摆到重要的位置上。为了表现自己身体力行支持铁路,她决定第二年坐火车去西陵祭祖。慈禧太后谕旨一下,赢得了中外人士一片赞誉。要知道皇室坐火车谒陵,那可是中国封建王朝史上头一遭。在外界看来,一向以顽固保守形象著称的中国统治者,终于变得开明起来了。
1902年10月19日,谕旨一下,负责铁路建设的直隶总督袁世凯就忙活开了。这条谒陵专线从高碑店到西陵附近的梁各庄,全长40多公里,虽然不长,但当时离第二年4月祭祖只剩下6个月时间。开始袁世凯还想找金达做总工程师,但法国驻华公使提出意见。他说,西陵铁路是从高碑店伸出去的,属于京汉铁路的一条支线。京汉铁路是清政府向法国和比利时借款修建的,作为京汉铁路支线的西陵铁路自然应该聘请法国工程师任总工。
本来工期就紧,英法两国这么一扯皮又耽误了两个月。耽误了太后谒陵可是掉脑袋的大事。1902年11月,袁世凯决定哪国工程师也不找了,启用在关内外铁路建设中崭露头角的詹天佑。
对于詹天佑而言,这可是一个绝佳的机会。之前他虽然已经参与过很多项目,但从没有独自主持过一条铁路的修建。西陵铁路虽然不长,但麻雀虽小五脏俱全,詹天佑大可利用这一机会证明自己的实力。
于是,詹天佑投入到紧张的西陵铁路设计施工中。据他的女婿王金职回忆,那些日子他每天工作15个小时,许多夜晚忙得不能入睡。
1903年3月下旬,全长43.3公里的西陵铁路建成通车。4月5日,慈禧太后坐着平稳、快捷的专列去西陵祭祖,心怀畅快,甚为满意。为了以示嘉奖,她把专列车厢中摆的全部陈列品都赏给了詹天佑和火车司机张美。詹天佑把这些奇珍异宝分发给所有的筑路人员,自己只留了个自鸣钟作纪念。现在,这个漂亮的自鸣钟还保存在詹天佑纪念馆。
詹天佑主持修建谒陵专线的成功,给慈禧和袁世凯留下了深刻印象。到了为京张铁路寻找中国工程师时,詹天佑成了不二人选。
选线
青龙桥上下行火车同时开行
1905年5月8日,詹天佑率领勘测队从天津乘火车到达丰台,准备对京张铁路全线进行勘测。一进京城,詹天佑先去拜见了自己的“老领导”、时任关内外铁路会办大臣胡橘棻。
胡橘棻告诉詹天佑,就在他抵京的当天,关内外铁路总工程师、英国人金达已经先行一步,到京北南口镇山中游猎去了。说是“游猎”,其实金达的主要目的是勘察地形,绘制铁路路线。很明显,英国人根本不相信,中国靠自己的力量可以建起京张铁路。
的确,当时中国的铁路工程技术人员几乎屈指可数。詹天佑的勘测队里,只有徐士远和张鸿诰两个人懂得铁路工程技术,担任詹天佑的助手。他们是山海关铁路工程学堂的第一期毕业生。而创建于1896年的这所铁路专科学校,到1900年就因为八国联军侵略中国而停办。首批学员只有17人完成了学业。
5月10日,詹天佑带着一支大半由非专业人员组成的勘测队出发了。
詹天佑纪念馆馆长史文义介绍,京张铁路最初的出发点并不在现在的西直门,它的0公里标在丰台柳村,也就是现在的柳村线路所集中楼附近,具体地点是丰台车站向东3公里左右的京山线60号桥。沿着京山铁路到广安门之后,一直往北走,现在的手帕口北街就是当年的铁路。继续沿着现在的白云路、三里河东路、展览路向北,到百万庄附近,向东北方向转弯到北礼士路上,再向正北到达西直门车站,之后就是现在的京张铁路了。
史文义说,京张铁路可以分为三段。第一段从丰台柳村到昌平南口,地势比较平坦,勘测也很顺利。詹天佑带着勘测队仅用一周就完成了这50公里的勘测。第三段是从八达岭到张家口,总长约110公里。这一段进入塞北高原,也比较平坦。京张线之险、之难,集中在只有20公里长的第二段——关沟。
所谓关沟,指的是居庸关所处的那条险要山隘。因为这里是太行山北部军都山余脉,所以这条山隘也被称为军都径,是华北平原通往塞北的天然通道。过去,北京和张家口之间的人员、贸易往来,皆由此而过。
巍巍太行,崇山峻岭,沟壑纵横。这里历来是“控扼南北”的“今古巨防”。清朝《畿辅通志》里描述关沟:“两山夹峙,下有巨洞,悬崖峭壁,称为绝险。”
从南口至八达岭,南北相距20公里,海拔却升高了600余米。史文义说,这在铁路工程上的术语是“坡度33%。”。而在詹天佑的勘测报告中,这个术语被用中国传统计量单位描述成“每前进33尺填高一尺”。
对当时的铁路工程技术水平而言,33%。的坡度已经是一大挑战。更何况,这是一条只有驼队能够通行的险要关隘,让火车去翻山越岭,难度可想而知。“逢山开路、遇水搭桥”这样的话说起来豪迈,做起来却是困难重重。
詹天佑自然明白这条线路的困难程度。他在给清政府邮传部的报告中这样写道:“窃查职路由南口至岔道城(八达岭)计四十里,中间层峦复岭,石峭弯多,斜度最高,施工不易。弯线必宜取长,行车方能无碍。然山道险阻,展线最难,测量期年,图经数易,得寸取寸,得尺取尺,随弯取势,遇低培高……”
险峻的地形让勘测的工作进程缓慢,每天往往只能完成几华里。他们不仅要测绘地形、测量里程,而且要了解地质土壤情况,对未来铁路路基、桥梁、开挖隧道等工程量逐一计算。
詹天佑对关沟段的勘测尤为谨慎,据他后来说:“京张之间工程最难之点为南口关沟,曾经勘测七八条线之多,始定一线。”
但是关沟还是太过险峻,以至于在下决心确定最后的线路之前,詹天佑还曾尝试在关沟之外另觅他途。
从张家口返回时,詹天佑特意从关沟以东的另一条线路曲线返京。他经过宣化、鸡鸣驿、下花园、怀来到延庆,然后转向东,经过了一条叫德胜口的沟谷。这条线路虽然不比关沟之险,却更为曲折而狭窄,特别是线路增长了30华里,沿途爬山凿洞,工程耗费太大。
另一条则完全与现在的京张线不重合,它从西直门直接向西,经石景山、三家店,沿着永定河河道到达沙城,然后转向张家口。这条线路可以说是坡度最小的,但是距离大为增加,需要大幅增加工程投资。
这两条线路虽然被詹天佑放弃了,却最终被后人利用起来。德胜口线路在上世纪60年代修建起了现在的110国道,经过这里的货车长龙如许;永定河道线路,则是新中国成立后才有能力修建的有着近百条隧道的铁路丰沙线。
预算白银500万两
詹天佑(第二排正中)与中华工程师学会部分会员合影
归结起来,詹天佑放弃德胜口沟谷和永定河河道的原因很多,但最直接的就是资金问题。在袁世凯和胡橘棻修建京张铁路的奏章中,全部工程费预算为500万两白银,平均每公里造价还不到3万两。而在京张铁路前后,关内外铁路每公里造价为9.46万两,京汉铁路9.56万两,沪宁铁路每公里造价更超过12万两……京张铁路的施工难度却远非这些线路可比。
即便是在三条线路中造价最少的关沟方案,500万两也远远不够。詹天佑在完成实地踏勘后,给出的预算是729万两,最后的实际花费是693万余两。即便是这样,京张铁路的造价之低,也让国外媒体不得不赞叹“是一个前所未有的奇迹”。
说来也巧,詹天佑在关沟内勘测线路时,恰好遇到了已经从张家口返回的金达。他们的话题自然离不开京张铁路。
在詹天佑的日记中,并没有对金达的为人做过评论,提起他也一直是用“金达先生”,但词句中传达出的语气,似乎并不热情。
金达毫不隐瞒自己“游猎”的真实用意,而且他选定的京张铁路线路也是经过关沟。不过,金达说,从南口到八达岭之间的线路难度大大出乎他的预料,没有700万两白银别想修起京张铁路。
不得不承认,这位已经在中国主持修建了多条铁路的资深工程师,确有独到之处,草草走过一遍,就把工程预算看得八九不离十。不过,金达接下来的话很可能触怒了詹天佑。
金达说:“中国人无法承担那么艰巨的开挖山洞的工程,必须采用外国包工。可以用日本包工,他们有很好的机械设备,而且包工价比其他国家便宜。”
袁世凯奏折的预算不够,詹天佑心知肚明,但他还是硬着头皮回敬了金达。詹天佑在日记中这样记录:“我告诉他,袁总督已奏明皇上,修筑此路需用500万两银子。我问他,这(700万两)是谁估算的?金达先生回答,这是他估算的。我并且告诉他,在这个奏折中,已说明不使用外国人。”
京张铁路最终没有使用外国人,但外国人却在其中处处作梗。清政府准备提取关内外铁路盈余做修筑京张铁路之资。关内外铁路是清政府向英国的中英公司借款230万英镑修筑的,年息五厘,以45年为期。英国人通过这项借款,取得了关内外铁路的控制权。铁路每年丰厚的利润,全部被存入汇丰银行作为借款保障金。清政府要用这笔钱,先要看英国人的脸色。
詹天佑的同期留美同学梁如浩,时任关内外铁路局总办,出面与英国人谈判。清政府提出,关内外铁路的收入,除了给中英公司划存6个月还款本息外,其余都提取用作修建京张铁路。而英国人坚持要“备存一年本息”。经过双方耗时良久的谈判,英国人最终答应了清政府的要求。京张铁路开工两年后,预算经费基本顺利调拨。这也可以说是晚清政府在外交谈判中鲜见的一次“胜利”。
虽然詹天佑和金达有言语上针锋相对的交锋,但两人对京张铁路的线路选择却是“英雄所见略同”。特别是对翻越关沟段最高峰八达岭的方案,两人都是设想从石佛寺向西开挖八达岭隧道。詹天佑最初计算这条隧道大约要1800米长,工程量和施工难度都让他心生犹豫。即使在最终的勘测报告中,詹天佑也没对关沟段的具体线路妄下判断。他这样写道:“第二段由南口修至岔道城……拟俟第一段开工后,即派精细工程师分驻关沟地方详细勘测,两相比较,视何路为最宜……”
所谓“两相比较”,除了开挖八达岭隧道外,还有一个绕行八达岭的方案,那是来自詹天佑从当地乡民口中获知的一条山间小径,即由石佛寺旁的青龙桥转向东北,翻过一座名叫黄土岭的小山,多走20余华里绕过八达岭。
两个方案,哪个更可行、更省工省钱?詹天佑并不托底。如他在勘测报告中所说,1905年7月,京张铁路正式开工后,他派新调来的帮工程师陈西林对黄土岭线路进行了详细测量。8月,詹天佑也再一次前往青龙桥,亲自详勘。
最终,京张铁路翻越八达岭的线路,并不是在开挖隧道和绕行黄土岭之间“二选一”,而是“合二为一”:线路先从石佛寺向东北青龙桥东沟方向,然后再折返向着八达岭方向爬山,到半山腰时开挖隧道穿过八达岭。
向着青龙桥方向“一进一退”的行进途径,创造了京张铁路著名的“人”字形道岔。“人”字形
青龙桥火车站就坐落在京张铁路的“人”字形轨道旁。车站仍保留着建成时的原貌,像很多晚清时的建筑一样,带有几分欧式风格。一百多年不曾间断的运行和维护,这座小站历久弥新。只是站台表面的大石板,原本该是青灰色的岩石,却如长满铁锈一样的金属,蒙上了红褐色的表皮。
现任青龙桥站站长杨存信告诉记者,那是过去的蒸汽机车留下的印记。蒸汽机的水和蒸汽经年累月地冲刷,把金属锈渍沁入了石板,彻底改变了它们的颜色。
杨存信的父亲也曾是青龙桥火车站站长,他就出生在这座火车站旁的职工宿舍里,在青龙桥工作31年,担任了21年站长。说起京张铁路和这座古老小站的百年风雨,杨存信如数家珍。
现在的S2线,使用的是内燃机车,却和当年京张铁路上的蒸汽机车编组一样,前后各有一个车头。要穿越关沟这道大坡,必须保证足够的动力。
上山时,S2线也和当年的蒸汽机车一样,要走一段“人”字形的线路以缓解坡度。不过,杨存信说,上山时的“人”字形轨道是上世纪60年代修建的,下山时走的才是原来的京张铁路。
原来,最初的铁路并不像现在有上下行之分,而是双向共轨,会车时,一个方向的列车要为另一个方向停站让道。在只有单线轨道的岁月,青龙桥车站更显繁忙。杨存信说,上世纪60年代,青龙桥站一天要调度32对列车进出站,忙得连上厕所都要掐着时间。
“人”字形道岔的原理很简单,就像人们爬山时为了节省体力而走“之”字形路线一样,都是用曲折前进的办法来缓解坡度。世人多认为这是詹天佑的一大发明,而杨存信告诉记者,实际上这种设计最初见于南美国家森林、矿山铁路,并非詹天佑首创,而是一个“不得已而为之”的选择。詹天佑曾经在日记中写下:“之”字线路总不如螺形环山路线优越,除非万不得已,不要采用京张铁路的关沟段那样的路线。它的优点是减免坡度之陡,缩短隧道长度,缺点是影响运输效率。
但是在当时资金匮乏、全世界都等着看中国工程师笑话的时候,詹天佑还是迫不得已地使用了“人”字线。他的根本目的,是要减少开挖八达岭隧道的工程量和工程难度。
铁路经过青龙桥东沟方向的一进一退,已经由八达岭主峰的山脚升到了半山腰,抬高了几十米。这时再向西挖山开洞,隧道开挖长度由1800米缩短到1091米。
饶是如此,这条隧道也是当时中国铁路少有的长隧道,在金达等资深铁路工程师眼中是“中国人无法承担的艰巨工程”。开挖八达岭隧道等四条京张铁路隧道的前后约一年多时间里,中英公司等西方工程技术人员,常常以行猎为名,到隧道施工现场偷窥工程情况。他们看到中国工人主要依靠的只是钢钎和炸药这两样最基本、最简陋的工具,忍不住冷嘲热讽起来。一家美国报纸刊登文章说:“现在还没有任何一个铁路工程师是从船上毕业的。”显然,这是在讥讽詹天佑归国后曾进入福州船政学堂学习海军之事。
长度达1091米的八达岭隧道,中国工人只用了一年半就挖通了。令人称奇的施工速度,得益于詹天佑设计的直井施工法,即在隧道两端相向掘进的同时,另外从八达岭上开挖两个直井,垂直到隧道平面,然后再向两端开凿,这样就形成了六个工作面同时掘进。
一个很有意思的情况是,八达岭隧道并不是一条直线。如果是笔直的隧道,那么从一端的隧道口可以望见另一端的亮光,但是八达岭隧道却看不见。这是不是施工中的误差?在留存于世的工程资料中并没有记载,但杨存信说,这应该是有意为之的。
如果从八达岭隧道的横剖面看去,就会发现,这条隧道有一个先上坡再下坡的过程,最高点恰好就是隧道正中。原来施工用的大直井垂直于此,后来改成了通风口,用于排出蒸汽机车通过时释放的烟雾和水蒸气。杨存信推测,这样的隧道设计,可能是为了兼顾施工清运山石和运营中的高效通风。
八达岭隧道的垂直通风口和隧道走向,也构成了一个“人”字形。
詹天佑用铁路为中国书写了一个大大的“人”字。
中华工程师学会
京张铁路张家口车站
1909年10月2日,京张铁路用四年多的时间建成通车。中国完全依靠自己的技术和力量、独立自主建成了第一条铁路干线,其工程难度在中国前所未有,也为世界罕见。
京张铁路和詹天佑的名字永远铭刻在一起。后人们怀念这位“中国铁路之父”,最为人熟知的就是京张铁路的“人”字形道岔。但詹天佑在近现代化进程中的作用远不止于此,他的影响甚至超越了与之终生为伍的铁路。
詹天佑纪念馆馆长史文义的语气中带着强烈的感情:“一说到詹天佑先生,过去的理解非常片面,仅限于他是中国近代科学技术界的先驱、杰出的爱国主义工程师,而他对中国现代工程学的贡献却很少有人提起。”
史文义说,詹天佑主持修筑京张铁路时,各国势力在铁路上的割据已经造成了中国四分五裂、各把一段的铁路交通状况,每个国家主持修的铁轨宽度都不同。德国用标准轨、俄国用宽轨、法国用窄轨。
詹天佑的时代面临着这样复杂的路况。他首先在京张铁路上选择了“1435”的标准轨距,这一先见奠定了中国铁路网与世界先进国家在科技和车辆方面接轨的基础。
在列车接连法上詹天佑所选择的詹氏钩也是当时最先进的。
说到詹氏钩,很多人望文生义,认为这是詹天佑的发明。杨存信告诉记者,詹氏钩是19世纪末美国工程师詹尼发明的,当时尚处于试验阶段,詹天佑留学时对此连接法就有所了解。而当时各国的列车连接法可谓五花八门,有用铁链子连接的,也有打插销的,这些方法在安全性上均无法与詹氏钩相比。詹天佑在京张铁路上为中国引入了詹氏钩。
在詹天佑译著的中国第一部工程学词典《华英工学字汇》里,他把原本音译为“詹氏车钩”的词条改为“郑氏车钩”,怕的就是人们分不清此詹非彼詹,把功劳错记到他的头上。
詹氏钩的生命一直延续到今日,除了高铁以外,包括地铁在内的各种列车还都在使用。
在引进国外先进技术、与国际接轨的同时,詹天佑也试图为中国自己修建的铁路注入民族特色。记者在青龙桥车站看到几块奇怪的石碑,“⊥=”、“〥〩”、“〣三”这些刻在碑上的符号仿佛天书。杨存信告诉记者,这些符号叫苏州码,是我国特有的数字符号,起源于宋代。“⊥=”、“〥〩”是京张铁路的公里标,分别表示北京城距此62公里和59公里;小碑上的“〣三”是坡度标,意指“由此标向上,每行33市尺,坡度高1市尺。”
到上世纪初叶,阿拉伯数字传入中国,苏州码逐渐被取代。詹天佑用苏州码作为京张铁路的标识,几乎是这种古老数字符号最后的使用印记。
因为京张铁路的成功,詹天佑声名日隆,清政府提升他为邮传部候补承参。1910年,詹天佑还被授工科进士,12人中排名第一。按照科举制度,也就是工科状元。
清王朝风雨飘摇的最后几年,也是中国修筑铁路的第一波高峰。詹天佑身负重命,奔走于中华大地的南北铁道线,先后参与过张绥铁路、川汉铁路、粤汉铁路、洛潼铁路等一大批线路的设计,但清王朝未及实现这些铁路的建设,就已土崩瓦解。
民国之后,孙中山将中国铁路建设提到了一个前所未有的高度,他认为“振兴中国首赖实业,而交通为实业之母,铁路为交通之母”。
詹天佑受聘交通部技监(总工程师),继续着他的铁路事业。但是詹天佑所做的工作又远远超出了交通的范畴。
由于修铁路要联合土木、水利、机械、机、采矿、冶金、兵工等工种,1910年,詹天佑把自己创立的广东中华工程师会、颜德庆创于上海的工学会和徐文洞的上海路工同人共济会三会合并,在汉口组建了“中华工程师学会”。1913年,中华工程师学会迁入北京,詹天佑带头捐建了位于西单牌楼报子街的会址。
詹天佑这样定位学会的职责:“吾国工事方在萌蘖之始,吾人所习皆工事。工既与国之福强如柱之有础,水之有源,则吾人不敢不重其事、朝探求而夕研究之!”
这位首任会长网罗了当时中国工程技术各方面的高级人才,行业范围覆盖了矿业、航运、军械、交通、铁路等12项专业。史文义说,这个学会“有点像今天的中国工程院”。
这是中国近代成立最早、人数最多、学术水平最高、发挥作用最大的科技人员社会团体,奠定了近代工程学进入中国的基础。
1919年,詹天佑抱病前往俄国,斡旋远东铁路管理权,中途病情加重,返回国内,病逝于武汉。
生前作为民国政府交通部技监的詹天佑,刚刚完成了全国铁路干线路网的编制规划。这份两横两纵四大干线贯穿全国的宏伟蓝图,詹天佑没能亲眼看到实现。
在京张铁路建成一百多年后的今天,中国的铁路网已经跃居世界第一,远远超过了詹天佑曾经的构想。
百年京张线,曾经辉煌,曾经繁忙,也曾经落寞、孤寂。现在,新的京张铁路提上日程。当动车组飞驰在这条铁路线上时,百年京张线将再次见证中国速度。
照片由詹天佑纪念馆提供
参考书目:《詹天佑评传》《京张铁路工程纪略》
本文原载于2012年6月5日《北京日报》17、20版
来源:北京日报纪事微信公众号
记者:黄加佳,董少东
更新时间:2025-04-28
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