京張鐵路建設(shè)中除線路、隧道、車站和配屬工程外，最重要的工程就是橋梁、涵洞的施工。為了完成橋梁工程，詹天佑在勘測之初就開始對橋涵建設(shè)進行統(tǒng)籌規(guī)劃。1905年5月，詹天佑率領(lǐng)勘測隊在勘測南、北沙河時，向當(dāng)?shù)厝嗽敿毩私獯撕釉跉v史上最大洪水期間的水位高度、水流情況等，初步估算涉及建筑南北兩座沙河橋的長度、孔數(shù)、跨度以及路基填土高度等。

經(jīng)統(tǒng)計，京張鐵路全線共修建橋涵372座，共2369.36延長米。其中，鐵橋121座，總長度1951.03延長米；石橋40座，177.85延長米；木橋3座，31.7延長米；涵洞208座，208.78延長米。

京張鐵路的石橋采用石砌或水泥橋拱形結(jié)構(gòu)。八達嶺山區(qū)修建的橋梁多采用這些材料，原因是就地取材開采石料較為方便，易于線路施工。另外，京張鐵路整個線路的路基、路堤、路肩、擋土墻、護坡、橋臺多采用石料砌成，詹天佑要求在混凝土中摻加石片，有些地方需要增加強度再用水泥勾縫或加固，這樣可以節(jié)約價格昂貴的水泥。如黃油溝97號橋修筑記載：“所打洋灰沙，除墩帽外，其余皆加入堅硬片石，但片石上下四面相離至少須有6寸。不但此橋洋灰內(nèi)加入片石，他橋及他項洋灰工程，凡厚寬高長各逾二尺者，均一律照加，省洋灰故也�！�

居庸上關(guān)30號橋是一孔跨度12.2米的圬工拱橋，由京張鐵路副工程司俞人鳳和顏德慶勘測設(shè)計并負責(zé)指導(dǎo)施工，該橋開通后經(jīng)過百年時間，狀況良好。

京張鐵路根據(jù)線路要求設(shè)計、修建多處涵洞，用于路基下方排泄雨水，如張家口涵洞、七賢村涵洞等。

京張鐵路有121座鐵橋梁采用鋼架結(jié)構(gòu)，是較早大規(guī)模使用現(xiàn)代橋梁技術(shù)的鐵路線路。詹天佑從山海關(guān)造橋廠為京張鐵路訂制了部分鐵橋鋼結(jié)構(gòu)。這些鋼結(jié)構(gòu)橋梁大多采用一字形上承鋼板梁結(jié)構(gòu)，屬于簡支梁橋。

從技術(shù)要求上看，這些上承鋼板梁結(jié)構(gòu)橋梁修建在河道不寬或者便于施工的河床，要求地形相對平緩。上承鋼板梁可在工廠或現(xiàn)場進行組裝，采用這種結(jié)構(gòu)有利于加快施工進度、降低造價成本、縮短建造工期。

當(dāng)時的施工設(shè)備異常簡陋，抽水用農(nóng)田灌溉的水車，打樁靠人力拉拽的落錘。因為交通運輸不便，鋼梁釬桿均用騾車運達工地進行組拼。正是在這樣艱苦的條件下，工程技術(shù)人員不畏艱險，腳踏實地攻克了一個又一個工程技術(shù)難關(guān)。

南沙河15號橋采用了比較特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，橋梁有一孔采用下承鋼桁梁，其他5孔采用上承鋼板梁工藝結(jié)構(gòu)。這樣增加橋梁跨度，承載強度大大增加，豐富了橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計樣式。

京張鐵路全線最長的橋梁是懷來河56號橋，為7孔30.5米的簡支上承鋼桁梁組成，墩臺采用木樁基礎(chǔ)，由詹天佑負責(zé)勘測設(shè)計、副工程司翟兆麟具體設(shè)計并指導(dǎo)施工。該橋于1906年冬開工，1908年5月竣工，開通后運行狀態(tài)良好。

京張鐵路承載了中華民族實業(yè)興邦的艱辛探索，見證了東方巨龍從崛起走向復(fù)興的世紀征途。在工程建設(shè)中，工程技術(shù)人員不懼困難、勇于探索、反復(fù)研究，解決施工中的重點、難點問題。工程本身體現(xiàn)了當(dāng)時較高的橋梁技術(shù)工藝水平，打破了外國列強對我國鐵路技術(shù)的壟斷，為中國工程技術(shù)人員掌握鐵路建設(shè)技術(shù)、積累施工經(jīng)驗打下了基礎(chǔ)，開啟了中國鐵路橋梁工程的新紀元。

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