付建中
2019年12月30日,北京至張家口的高速鐵路(以下簡(jiǎn)稱“京張高鐵”)開通運(yùn)營(yíng)。作為2022年北京冬奧會(huì)的重要交通保障設(shè)施,京張高鐵讓北京和張家口兩個(gè)賽區(qū)的轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)間縮短到了1個(gè)小時(shí)左右。
正如習(xí)近平總書記所指出的那樣,1909年,京張鐵路建成;2019年,京張高鐵通車。從自主設(shè)計(jì)修建零的突破到世界最先進(jìn)水平,從時(shí)速35千米到350千米,京張線見(jiàn)證了中國(guó)鐵路的發(fā)展,也見(jiàn)證了中國(guó)綜合國(guó)力的飛躍。
百年京張史,交通強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。
張家口是我國(guó)北方重要的貿(mào)易集散地和對(duì)歐貿(mào)易重要的陸路商埠,早在明清時(shí)期,當(dāng)?shù)氐拿褡迳虡I(yè)貿(mào)易就已十分興盛。20世紀(jì)初的張家口有各種商鋪千余家,北京、天津、山西等地來(lái)此經(jīng)商者絡(luò)繹不絕,年均進(jìn)出口額高達(dá)1.5億兩白銀。與之相對(duì)應(yīng),由于當(dāng)時(shí)從張家口到北京沒(méi)有快捷的鐵路運(yùn)輸,只能依靠車馬翻山越嶺,需耗時(shí)十?dāng)?shù)天。
不僅如此,作為北京通往內(nèi)蒙古之要沖、南北商旅來(lái)往之孔道,張家口向來(lái)為兵家所必爭(zhēng)。因此,修建京張鐵路,無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)和政治上,還是在軍事上,都具有重要的價(jià)值。為此,清政府準(zhǔn)備修建連接北京與張家口的京張鐵路。
甲午戰(zhàn)爭(zhēng)后,列強(qiáng)紛紛把修建鐵路作為資本輸出的重要方式,對(duì)我國(guó)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)侵略。在被迫將筑路權(quán)拱手相送的同時(shí),清政府逐漸認(rèn)識(shí)到鐵路的重要性,而此時(shí),民間自建鐵路的呼聲也日益高漲。1903年,清政府頒布《簡(jiǎn)明鐵路章程》,允許民間商辦鐵路。商人李明和、李春、張錫玉等相繼奏請(qǐng)承修京張鐵路,但由于涉嫌外國(guó)資本滲入,未獲批準(zhǔn)。
自清政府決定修建京張鐵路的消息傳出后,列強(qiáng)紛紛爭(zhēng)奪筑路權(quán)。當(dāng)時(shí),在華勢(shì)力最大的英國(guó)志在必得,視長(zhǎng)城以北為其勢(shì)力范圍的沙俄也不相讓,雙方爭(zhēng)持不下。最后,各方達(dá)成協(xié)議:如果清廷不借外債,不用洋匠,全由中國(guó)人自修此路,英俄雙方可都不伸手。清政府被迫打消了求助于洋人的念頭,決定自力修建鐵路。
當(dāng)時(shí)的直隸總督袁世凱身兼督辦關(guān)內(nèi)外鐵路大臣,其心腹、關(guān)內(nèi)外鐵路總辦梁如浩提出,國(guó)人能擔(dān)負(fù)京張鐵路修建任務(wù)的非詹天佑莫屬。就在這樣一個(gè)偶然的歷史機(jī)遇下,詹天佑登上了歷史舞臺(tái)。
詹天佑是我國(guó)首位鐵路總工程師,被譽(yù)為“中國(guó)鐵路之父”“中國(guó)近代工程之父”。
1872年,年僅12歲的詹天佑考取幼童留學(xué)預(yù)備班,作為中國(guó)首批留美幼童之一遠(yuǎn)涉重洋,赴美留學(xué)。在美國(guó)小學(xué)、中學(xué)留學(xué)期間,詹天佑勤奮刻苦,成績(jī)優(yōu)異。1878年,他考入耶魯大學(xué)謝菲爾德理工學(xué)院土木工程系,專習(xí)鐵路工程。在校期間,他的數(shù)學(xué)成績(jī)十分優(yōu)異,曾獲得耶魯大學(xué)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
1881年,詹天佑學(xué)成歸國(guó),踐行以創(chuàng)造性建設(shè)謀求社會(huì)進(jìn)步的理想。1888年,詹天佑進(jìn)入中國(guó)鐵路公司,任見(jiàn)習(xí)工程師,開始從事鐵路修建事業(yè)。在關(guān)內(nèi)外鐵路的施工中,詹天佑經(jīng)過(guò)重新勘測(cè)選址,首次采用氣壓沉箱法,出色地完成了灤河鐵路橋橋墩的修建工程,解決了連英國(guó)、德國(guó)、日本工程師都沒(méi)能解決的難題,一舉成名,并因此入選英國(guó)土木工程師學(xué)會(huì),成為加入該學(xué)會(huì)的第一位中國(guó)工程師。
1903年,詹天佑獨(dú)立擔(dān)任總工程師,在工期緊、任務(wù)重的情況下,如期完成新易鐵路的修建任務(wù)。參與新易鐵路的建設(shè),使得詹天佑在工程勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)等方面得到實(shí)際鍛煉,為日后成功主持修建京張鐵路奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因?yàn)閾碛凶吭降膶I(yè)技術(shù)、扎實(shí)的工程實(shí)踐,詹天佑實(shí)際上已經(jīng)逐漸成為當(dāng)時(shí)中國(guó)工程技術(shù)領(lǐng)域的杰出代表,受到清政府的關(guān)注。1905年,清政府任命詹天佑為總工程師兼會(huì)辦,自力修建京張鐵路。
京張鐵路自北京豐臺(tái)起,經(jīng)八達(dá)嶺、居庸關(guān)、沙城、宣化等地至河北張家口,全長(zhǎng)201千米,1905年10月2日開工,1909年9月24日全線通車,全程單線,標(biāo)準(zhǔn)軌距,由詹天佑主持修建,是中國(guó)人自己勘測(cè)、設(shè)計(jì)、建造和管理的第一條國(guó)有干線鐵路,因創(chuàng)造性地修建了“人”字形鐵路,成功穿越八達(dá)嶺而聞名天下。
當(dāng)時(shí),這一工程遭遇重重困難,面臨資金、設(shè)備、技術(shù)、人才短缺等諸多難題,加之各種勢(shì)力的阻礙與掣肘,清政府憂心忡忡。有人認(rèn)為詹天佑“狂妄自大”“自不量力”;一些外國(guó)人也嘲諷說(shuō),“會(huì)修京張鐵路的中國(guó)工程師還沒(méi)有出生”。詹天佑表示:“我國(guó)地大物博,而于一路之工,必須借重外人,引以為恥?!?/p>
對(duì)于詹天佑等中國(guó)工程師而言,清廷限定的4年工期、500萬(wàn)兩白銀經(jīng)費(fèi)是他們必須考慮的條件。1905年5月4日,詹天佑接到袁世凱的通知,要他“即對(duì)擬修筑之北京到張家口鐵路進(jìn)行測(cè)量”。就在同一日,擔(dān)任關(guān)內(nèi)外鐵路總工程師的英籍工程師金達(dá)也離開唐山來(lái)到北京勘察南口鎮(zhèn)一帶的山區(qū),以便選出一條鐵路線路。當(dāng)時(shí)的金達(dá)已功成名就:在由外國(guó)人擔(dān)任工程師修建的16條中國(guó)鐵路中,金達(dá)主持修建了7條。金達(dá)與詹天佑并非初識(shí)。自1888年起,詹天佑就在金達(dá)主持的鐵路工程中工作。不久,詹天佑與金達(dá)在途中相遇。金達(dá)認(rèn)為,從南口到岔道城之間的線路建設(shè)難度大大超出預(yù)想,全線工程費(fèi)用(含機(jī)車車輛在內(nèi))需700萬(wàn)兩白銀。當(dāng)時(shí)的中國(guó)因?yàn)槿狈諝鈮嚎s設(shè)備控制地下水而無(wú)法進(jìn)行山洞開挖工程,必須包給外方施工。他愿找人投標(biāo),承攬合同。詹天佑則告訴金達(dá),袁世凱上報(bào)朝廷的奏折中已明確不用外國(guó)人。金達(dá)不相信中國(guó)工程師有此能力。
沒(méi)人知道身為工程負(fù)責(zé)人的詹天佑究竟承受了多大的壓力。1906年10月24日,詹天佑致信自己留美時(shí)的房東和恩師諾索布夫人,介紹京張鐵路的情況。他在信中寫道:“我好像成了中國(guó)為首的工程師,所有的中國(guó)人和外國(guó)人都在密切注視著我的工作,如果我失敗了,那就不僅是我個(gè)人的不幸,而且是所有中國(guó)工程師和中國(guó)人的不幸,因若如此,中國(guó)工程師將失掉大眾的信任?!?h3>崇山峻嶺寫“人”字
京張鐵路的建設(shè)難點(diǎn)在于關(guān)溝段(南口至岔道城)坡度大和八達(dá)嶺隧道長(zhǎng)。
當(dāng)時(shí),詹天佑經(jīng)過(guò)認(rèn)真勘測(cè),確定了京張鐵路的三條選線方案:第一,由北京豐臺(tái)沿永定河谷至沙城到張家口,即今豐沙線,此線距離最短,坡度平緩,工程難點(diǎn)是需要開鑿大量鐵路隧道;第二,由北京豐臺(tái)至南口通過(guò)關(guān)溝段,過(guò)八達(dá)嶺至沙城到張家口,此線工程難點(diǎn)是要在崇山峻嶺之間修一條長(zhǎng)大隧道穿越八達(dá)嶺長(zhǎng)城;第三,由北京豐臺(tái)至昌平,經(jīng)十三陵過(guò)德勝口到延慶,至沙城到張家口,此線雖然避開山嶺,但是繞線較遠(yuǎn)。由于工期和經(jīng)費(fèi)所限,經(jīng)過(guò)權(quán)衡,詹天佑決定采用京張鐵路走關(guān)溝段的方案,也就是第二種選線方案。
1906年秋,京張鐵路開始了第二段工程—關(guān)溝段的建設(shè)工作。
開挖隧道是京張鐵路修建過(guò)程中最為艱巨的一項(xiàng)工程。詹天佑及其同仁需要在全長(zhǎng)將近17千米的關(guān)溝段開鑿居庸關(guān)、五桂頭、石佛寺、八達(dá)嶺4條隧道,其中,八達(dá)嶺隧道全長(zhǎng)1091米,是全線的重點(diǎn)工程。《京張鐵路工程紀(jì)略》記載:“由南口經(jīng)關(guān)溝至岔道城,長(zhǎng)三十二里,形勢(shì)崔巍,難安軌道。按照歐美鐵路的辦法,必須開鑿山洞。全路工程以此段為最難。”
此前,詹天佑只在關(guān)內(nèi)外鐵路修過(guò)錦州之后開挖過(guò)山洞,鑿進(jìn)100多米時(shí),因?yàn)榧孜鐟?zhàn)爭(zhēng)的影響而未能完工。在致友人的書信中,詹天佑反復(fù)提到計(jì)劃開鑿的山洞,并希望自己和同仁能取得成功。
為了保證施工進(jìn)度,詹天佑采用豎井法施工,即在八達(dá)嶺隧道兩端施工鑿進(jìn)的同時(shí),另在隧道上方山嶺上開挖大、小豎井各一座,自山頂垂直往下挖,直至與隧道深度平齊為止,然后再向兩端開鑿,形成6個(gè)工作面,大大加快了工程進(jìn)度。隧道完工后,大豎井作為通風(fēng)井使用,保存至今。由于八達(dá)嶺地區(qū)大多是質(zhì)地堅(jiān)硬的花崗巖,詹天佑首次將拉克洛炸藥用于開挖隧道。這種炸藥是當(dāng)時(shí)礦山上常用的炸藥,爆炸力強(qiáng),安全性高。1908年5月22日,全長(zhǎng)1091米的八達(dá)嶺隧道竣工,歷時(shí)僅18個(gè)月,證明中國(guó)人具備開挖長(zhǎng)大隧道的能力。作為我國(guó)鐵路建筑史上第一個(gè)超千米長(zhǎng)的大隧道,八達(dá)嶺隧道的建成也揭開了我國(guó)自主修筑隧道的序幕。
4條隧道建成后,還有一個(gè)更大的難題,即八達(dá)嶺的跨越問(wèn)題。
八達(dá)嶺高踞關(guān)溝北端最高處,地勢(shì)陡峭;該段線路坡度達(dá)33‰,最大坡度達(dá)到36.8‰,為當(dāng)時(shí)世界鐵路修建工程所罕見(jiàn)。怎樣才能使列車安全爬上呢?如果沿山直接向上攀,行車很危險(xiǎn),而且工程造價(jià)也高。若要繞開這里,線路成本和工期都要大大增加。加之那時(shí)的蒸汽火車牽引力不夠,不能直接爬陡坡。
在寫給耶魯大學(xué)同學(xué)洛德的信中,詹天佑再三詢問(wèn)對(duì)方:美國(guó)有沒(méi)有這樣大坡道的鐵路?哪種類型的機(jī)車能確保在這樣的大坡道上安全運(yùn)行?當(dāng)時(shí)的洛德正在美國(guó)賓州匹茲堡從事機(jī)車制造工作。
為解決這一難題,詹天佑經(jīng)過(guò)仔細(xì)勘查,在青龍橋設(shè)站,因地制宜巧妙設(shè)計(jì)“人”字形線路(亦稱“之”字線或折返線),通過(guò)延長(zhǎng)鐵路距離,降低爬坡坡度:火車到了南口,用前后兩個(gè)火車頭一拉一推,開到青龍橋車站,進(jìn)入“人”字形岔道口,便換過(guò)兩個(gè)車頭牽引的方向來(lái),斜斜地從另一個(gè)側(cè)面下坡。如此,上下坡便容易多了。此外。這種設(shè)計(jì)還在客觀上大大縮短了八達(dá)嶺隧道的開挖長(zhǎng)度。原計(jì)劃開挖1800多米的八達(dá)嶺隧道,最終只需開挖1091米,成功地解決了京張鐵路的越嶺難題。100多年后的今天,詹天佑當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的“人”字形線路仍在發(fā)揮作用。
第三段工程的難度僅次于關(guān)溝。首先遇到的是懷來(lái)大橋,這是京張鐵路上最長(zhǎng)的一座橋,長(zhǎng)達(dá)213.34米。它由7根100英尺(30.48米)長(zhǎng)的鋼梁架設(shè)而成。由于詹天佑指揮有方,大橋順利建成。1909年4月2日,火車通到下花園。下花園到雞鳴驛礦區(qū)岔道的一段路雖然不長(zhǎng),但是工程非常困難。因?yàn)樽筮吺巧?,右邊是河,需要在山上挖一條20米深的通道,在山下墊高3500米長(zhǎng)的河床。詹天佑因地制宜,以開山之石來(lái)墊山下河床。為防山洪沖擊路基,又用水泥凝固,確保萬(wàn)無(wú)一失。因此,第三段工程也得以勝利完成。
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1909年7月4日,京張鐵路完成了全線鋪軌工程;同年9月24日,全線通車,比原計(jì)劃提前了兩年,為當(dāng)時(shí)我國(guó)修筑成本最低的鐵路干線。同年10月2日,在昌平縣南口舉行了盛大的通車慶祝會(huì)。
京張鐵路的開通,使地區(qū)經(jīng)濟(jì)走向繁榮,人口迅速地在沿線城鎮(zhèn)集聚。該條鐵路投入運(yùn)營(yíng)后,僅7年就延伸到大同;又經(jīng)過(guò)5年,于1921年延伸到包頭,成為一條為實(shí)現(xiàn)政治統(tǒng)一、鞏固國(guó)防,繁榮北方地區(qū)而運(yùn)行的大動(dòng)脈。
在鐵路興建之初,曾有車廂出軌事件。詹天佑將美國(guó)人詹尼發(fā)明的自動(dòng)掛鉤加在車廂之間,使整列火車結(jié)合成一個(gè)牢固整體,確保爬坡時(shí)的安全。
在京張鐵路沿線,細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn),路基旁邊有些石碑,上面刻有一些由橫橫豎豎的短道子組成的符號(hào)。它們就是起源于宋代的“蘇州碼子”,原本是蘇州商人計(jì)數(shù)的符號(hào)。在阿拉伯?dāng)?shù)字尚未普及的時(shí)代,詹天佑把這種傳統(tǒng)的中國(guó)符號(hào)立在鐵道旁,用來(lái)標(biāo)示鐵路里程數(shù)。而同時(shí)期外國(guó)人修建的鐵路,則是用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)示的。
為了解決蒸汽機(jī)車用煤的需要,詹天佑在建設(shè)京張鐵路的同時(shí),建設(shè)了京門支線和雞鳴山煤礦支線鐵路;并率先采用招標(biāo)方法訂購(gòu)設(shè)備材料,保證市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)公開透明,對(duì)承包方的施工能力、質(zhì)量、信用等進(jìn)行全面考察,堅(jiān)決杜絕營(yíng)利謀私行為??紤]到行車安全,詹天佑還制定了《行車規(guī)則》《調(diào)度車輛規(guī)則》《南口至康莊段行車特別規(guī)則》等一整套行車規(guī)則,并在關(guān)溝段設(shè)置保險(xiǎn)道岔。為了便利機(jī)車修理,詹天佑創(chuàng)建了我國(guó)第一座較大規(guī)模的鐵路機(jī)車廠—南口機(jī)車廠。
詹天佑也非常重視制定統(tǒng)一的工程標(biāo)準(zhǔn)與工程檔案資料的保存。
京張鐵路采用1.435米的標(biāo)準(zhǔn)軌距,正線采用85磅重型鋼軌,側(cè)線采用60磅鋼軌。詹天佑紀(jì)念館收藏有京張鐵路的鋼軌,它們購(gòu)自比利時(shí)郭克里爾廠,鋼軌側(cè)面鐫刻“IPKR”銘文,意為“官辦京張鐵路”。
1913年,中華工程師學(xué)會(huì)出版了詹天佑主持編制的《京張鐵路標(biāo)準(zhǔn)圖》,該圖冊(cè)記載了京張鐵路的線路、橋涵、隧道、車站、房屋、水塔、客車、車輛限界等49項(xiàng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),成為我國(guó)自行制定的第一套鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖。
1915年,中華工程師學(xué)會(huì)出版《京張鐵路工程紀(jì)略》,它是詹天佑根據(jù)京張鐵路的工作報(bào)告整理而成,記述“起原、開辦各情形及工程一切事宜”“不特可以考證事實(shí),且以供工學(xué)家之參考”。
在京張鐵路的建設(shè)過(guò)程中,詹天佑還委托上海同生照相館跟蹤拍攝了一套《京張路工撮影》,以影像形式記錄了京張全線車站、廠房、線路、機(jī)車、橋梁、隧道、涵洞等的建設(shè)情況以及通車慶典盛況。這些京張鐵路的歷史文獻(xiàn)和檔案資料詳實(shí)完備,彌足珍貴,均被評(píng)定為國(guó)家一級(jí)文物。
從正式開工到全線通車,京張鐵路建設(shè)工程提前兩年時(shí)間完成,節(jié)省經(jīng)費(fèi)約29萬(wàn)銀兩,其修建成本是當(dāng)時(shí)全國(guó)同級(jí)鐵路中最低的,開創(chuàng)了近代中國(guó)自辦鐵路的成功范例。作為近代中國(guó)工程史上的奇跡,京張鐵路的建成極大振奮了民族精神,推動(dòng)了國(guó)內(nèi)各省自辦鐵路的發(fā)展,在服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面做出了歷史性貢獻(xiàn)。
中華人民共和國(guó)成立后,京張鐵路經(jīng)過(guò)了多次整修和技術(shù)改造,運(yùn)輸效能逐漸擴(kuò)大。2008年,依托京張鐵路的北京北至延慶市郊旅游專線S2線在北京夏季奧運(yùn)會(huì)前開通運(yùn)營(yíng)。
雖然經(jīng)歷了多次的改建和加固,但京張鐵路沿線的橋梁形態(tài)基本保持原貌,老車站主體建筑多保存完好,沿線的老山洞整體外形變化不大,仍然清晰而系統(tǒng)地保存了這條鐵路的原生態(tài)。百年京張鐵路保留下來(lái)的車站建筑、線路區(qū)段、橋梁隧道等工業(yè)遺跡和紀(jì)念景觀,成為重要的工業(yè)遺產(chǎn),具有重要紀(jì)念意義和文物價(jià)值,它承載了一個(gè)民族實(shí)業(yè)興邦的艱辛探索,見(jiàn)證了一個(gè)大國(guó)復(fù)興崛起的世紀(jì)征程。2018年1月,京張鐵路被列入首批《中國(guó)工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)名錄》。
京張鐵路全線最初設(shè)置14座車站,包括廣安門、西直門、清河、沙河、南口、青龍橋、康莊、懷來(lái)、沙城、新保安、下花園、宣化府、沙嶺子、張家口,后又添置清華園、東園、居庸關(guān)、三堡等車站,所有車站均按照標(biāo)準(zhǔn)圖式建造。其中,青龍橋車站是原汁原味保存下來(lái)最完整的車站,為京張鐵路和京張文化的精華所在,至今仍在使用。
青龍橋車站始建于1908年,由京張鐵路會(huì)辦關(guān)冕鈞題寫站名。1922年,民國(guó)政府在青龍橋車站建立詹天佑銅像和紀(jì)念碑亭,紀(jì)念碑文由時(shí)任大總統(tǒng)的徐世昌題寫。1960年,建青龍橋西站以增加運(yùn)輸效率。青龍橋站只接、發(fā)開往北京的上行列車,青龍橋西站則只接、發(fā)開往包頭的下行列車。1982年,詹天佑夫婦墓由北京海淀小南莊遷至青龍橋車站。在這里,“人”字形鐵路、詹天佑銅像及紀(jì)念碑亭、百年站房、老水塔、蘇州碼公里標(biāo)和坡道標(biāo)、京張鋼軌、硬板車票等都成為京張鐵路重要的遺跡景觀和歷史文物。2013年,青龍橋車站所在的京張鐵路南口至八達(dá)嶺段被列為第七批國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位。
百年京張線,一頭承載著歷史的記憶,一頭通向偉大復(fù)興的民族未來(lái)。