京张铁路的建设历史

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早在1899年之前，俄国就曾提出修筑由恰克图经库伦、张家口到北京的铁路，当时清廷未许。1903年，商人李明和、李春相继奏请招集股银承修京张铁路，但股银有外国资本渗透之嫌疑被拒。又有商人张锡玉奏请商办，因其意不明被驳。自此，再无人提及京张铁路商办。
此时，朝廷中开始出现官办的呼声。当时正值关内外铁路（1907年改称京奉铁路）运营良好，盈利颇丰。时任直隶总督兼关内外铁路总办的袁世凯与会办胡熵棻提出，利用关内外铁路的营业收入来修筑京张铁路。
按照袁世凯的计划，最初预算的500万两白银，从关内外铁路收入中每年支出100万两，拨付四年，另有关内铁路拨还款80多万两即可筹齐。但最终预算超出700万两，因此他计划将购置车辆的款项另作奏请，办公费用则从第一段工程完工通车营业额中周转。但后来的资金到位情况似乎要更为顺利些。
1905年7月7日即预算上奏后的二十多天后，詹天佑和总办陈昭常就到预存关内外铁路营业收入的天津汇丰银行提取了1400000元（合银100万两）。随着工程的进展，预计的每年100万两银已不能应对工程需要，袁世凯又奏请在原来的基础上每年追加30万两，仍由关内外铁路收入盈余支付。1906年到账金额为银1559879.663两。 1905年9月4日正式开工修建，12月12日开始铺轨。京张铁路“中隔高山峻岭，石工最多，又有7000余尺桥梁，路险工艰为他处所末有”特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭弯多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨”。
“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺。”中国自办京张铁路的消息传出之后，外国人讽刺说建造这条铁路的中国工程师恐怕还未出世。 詹天佑亲率工程队勘测定线，由于清政府拨款有限，时间紧迫，詹天佑从勘测过的三条路线中选定由西直门经沙河、南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化至张家口。当年修建京张铁路最困难的一段是南口至八达岭一带的，不单地势险峻，而且坡度很大。
全程分为三段，第一段丰台至南口段，于1906年9月30日全部通车，第二段南口至青龙桥关沟段，关沟段穿越军都山，最大坡度为千分之三十三，曲线半径182.5米，隧道四座，长1644米，采用“人”字形铁路，工程非常艰巨。
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。但詹天佑使用了自动挂钩法，终于解决了这个问题。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，最长的八达岭隧道1092米。只在靠工人的双手，其困难程度可以想见。采用南北两头同时向隧道中间点凿进的同时，采用竖井方法挖掘，中部开凿两个直井，分别可以向相反方向进行开凿，增加工作面，依靠人力建成了这条中国筑路历史上的第一条长大隧道。京张铁路最为人所知的工程是为克服南口和八达岭的高度差而修建的青龙桥车站人字形铁路。克服了重重困难，在1908年9月完成了第二段工程。
关沟段第三段工程的难度仅次于关沟，首先遇到的是由七根一百英尺长的钢梁架设而成的怀来大桥，这是京张铁路上最长的一座桥。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，山上要开一条六丈宽的通道，山下要垫高七华里长的河床。1909年9月24日通至张家口市，由于詹天佑正确地指挥，及时建成。胜利完成了第三段工段。
京张铁路从1905年9月4日正式开工，到1909年10月2日在南口举行通车典礼，仅用了4年的时间，京张铁路的建设期比预定计划提前了两年。按当初预算，京张线施工以及购置机车、车辆的费用为白银729万两，实际仅用了约700万两。
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，只靠工人的双手，其困难程度可以想见。 1909年8月11日京张铁路建成，10月2日通车，共修建四年整。是中国首条不使用外国人员，由中国人自行建设完成，投入营运的干线铁路。由当时的清政府任命詹天佑为京张铁路局总工程师（后兼任京张铁路局总办）。施工时间比原定缩短了两年；而建造成本亦比原来预算（700万两白银）节省了200万两白银。
1911年11月，张家口至阳高段完工。长56.6公里的阳高至大同段线路因辛亥革命爆发而停工，1912年12月正式复工，1914年1月阳大段通车。
1914年3月，全长44.8公里的大同至丰镇段开工，1915年9月通车。
1915年6月北京环城线开工，同年12月完工。环城线由北京西直门站开始，沿北京城的北城墙，自北向东，连接至京奉铁路东便门站，全长12.6公里。
大丰段竣工后，本应继续向西续建，但因军阀混战，续建工程被迫中断。
1918年4月，为了解决所需路煤燃料，京绥铁路局在大同新建了至烟煤产区口泉的口泉支线，线路全长19.18公里，同年9月通车。12月在河北宣化建设了宣化至水磨坊对岸，长8.65公里的水磨支线，该支线为运输烟筒山铁矿矿砂的轻便铁路，后因铁矿公司倒闭，于1922年被拆除。
在停工长达四年之久后，1919年8月全长240.3公里的丰镇至绥远段线路开工，铁路线进入绥远境内。1921年5月1日全线完工，更名为平绥铁路（北平-归绥）。
1920年在平绥铁路全线开通仅5个月之后，149.6公里的绥远至包头段开始修建。线路自绥远向西，在大青山南麓与大黑河之间，经毕克齐、察素齐、陶思浩、萨拉齐至包头北重站。1923年1月完工通车，至此该路全线建成，当时全长817.9公里。
1921年5月1日当时的北洋政府，又修建了张家口至绥远路段，更名为平绥铁路。
1922年青龙桥火车站矗立了詹天佑铜像。
1923年在京张铁路的基础上，通过两次展筑延伸到包头，改称为京包铁路。京张铁路成为北京及包头的京包铁路的首段。
1939年6月日本占领期间，为了运输煤炭资源，在包头至召沟间建设了大青山支线，全长41.4公里，工程于1940年7月建成，1945年该支线被拆除。1939年9月，日本在原有京门铁路基础上，为掠夺大台一带的煤炭资源，修建了京门铁路延长线，即大台支线，该线路起自京门铁路门头沟站，向西经色树坟站、过落坡岭站至大台站，全长30.4公里，工程于1940年5月完工。
1940年12月，为了掠夺龙烟煤矿的煤炭资源，日本修建了宣庞支线（今宣庞铁路），支线全长40公里，走向从宣化向东略北，至庞家堡止。该支线前后施工长达四年，最终于1944年12月全线完工。
国共内战
第二次国共内战导致平绥铁路屡遭破坏，特别是平津战役期间，主战线即沿平绥铁路一线铺开，平绥铁路遭到较为严重的破坏，通车时断时续。
建国
中华人民共和国成立后，首先对全国遭受战争破坏的基础设施进行了大规模的修复和重建。遭受重创的平绥铁路也于1949年10月修复通车，正式更名为京包铁路。
1949年中华人民共和国成立后，广安门车站向北，自北京宣武区手帕口至西直门火车站的一段铁路拆除，西直门站（北京北站）成为京包铁路始发终到客站。现在京包铁路沿线公里标还是以最初起始点北京丰台柳村0公里标开始计算，并未随着改动，实际正线缩短12公里。京张铁路人字形很独特。
1952年由于原京张铁路关沟段一带通过能力较差，另外建成了来往丰台及沙城(怀来)的丰沙铁路。丰沙线的走向即当年詹天佑认为较好但因造价较高而被迫放弃的路线。
1953年10月，因在永定河上游建设官厅水库，康庄站至狼山站段线路位于待建水库的蓄洪区内，遂对该段铁路进行改线工程。工程须改线15.91公里，废弃妫水河站，并以新建的全长654米，高26米的妫水河大桥和两端桥头高22米以上的透水路堤跨越水库。1954年12月改线工程完工，并于次年3月交付运营。
1955年11月，沙城站至郭磊庄站段改线及复线工程开工，1958年11月完工。这是京包铁路全线首个进行复线建设的区段。
1956年3月，京包铁路包石支线重建工程开工。包石支线又名石拐子支线，西接包头二道沙河站，东经石拐子站至水磨滩站，全长31.7公里。线路行经河谷地带，穿越大东沟、石拐沟分水岭，河道弯多水急，线路随河就弯，逢沟设桥，桥涵数量达到每公里4座，半径250米的曲线占到总长度的30%。1958年11月，工程完工并于当月正式交付使用。同月（1956年3月），郭磊庄站至大同站段的线路改建和复线工程正式开工，因中苏交恶及文化大革命的严重影响，该段线路改造与复线施工几经反复，最终于1974年全面完工投入使用。
1957年8月，京包铁路包头枢纽环线开工建设，环线全长29.2公里，自包头东站至昆都仑召站止。1962年12月工程全部完工，交付使用。
1958年7月，大同站至包头站段的线路改建和复线工程正式开工。
1959年2月，宣化大林堡支线新建工程开工。线路计划由原京包铁路宣庞支线（今宣庞铁路）的李大人庄站引出，通往河北省赤城县境内，经黄草壤、龙关至八里庄附近，然后深入大林堡矿区，作为矿石运输专用线路，全长50.19公里。线路行经黄土丘陵的赵川盆地和龙关盆地，穿越黄草岭山岳地带。由于中苏交恶，工程于当年年末停工，1960年6月复工，1961年彻底停建。施工期间仅进行了部分路段的路基施工，全线直至停建，并未铺轨。
1960年1月，京包铁路在北京地区的辅助线路，北京枢纽东北环线（今双沙铁路）新建工程开工。新建线路自百子湾东侧信号所开始，向北后折向西，止于京包铁路K28乘降所（原为28公里信号所），线路全长32.1公里，1966年12月建成正式投入运营。同年2月，西直门站至河北沙城站区段复线工程开工，因中苏交恶，施工于1961年7月下马。其中，在原“人”字形铁路青龙桥站附近新建青龙桥西站。青龙桥西站与青龙桥站相距不足1公里，原本拟扩建青龙桥站，增加到发线，但因附近地形限制，建成了纵列式的新站场。青龙桥西站投入运营后，青龙桥站只接、发开往北京方向的上行列车；青龙桥西站则只接、发开往包头方向的下行列车。
京包铁路最初起始点为北京丰台的柳村。1968年，丰台至广安门站向北，经宣武区手帕口至西直门火车站的一段铁路拆除，西直门火车站（北京北站）成为京包铁路始发终到客站。京包铁路沿线公里标还是以北京丰台柳村0公里标开始计算，并未随着改动，实际正线则缩短12公里。
1971年7月，北京境内的西北环铁开工建设。该线路全长33.3公里，连接京包铁路沙河站和丰沙铁路三家店站，是北京地区重要的铁路联络线之一。于1979年12月初步建成，前后历时8年之久。
1977年4月开始，沙城站至大同站之间线路安装全线自动闭塞，同年年底完工。
1981年4月，京包铁路进行电气化改造，自北京，经沙城、张家口南、大同，至口泉铁路上的口泉站止，电气化改造总里程共计379公里。
1983年4月3日，京包铁路与陇海铁路、兰新铁路及包兰铁路四大线路的旅客列车扩大编组试验结束。根据试验结果，铁道部决定对以上四条干线的共计17对旅客快速列车陆续实施扩大编组，共计可扩编29辆，相当于每日增开3对列车，每天可提高长途旅客运能达9000多人。
1983年11月11日，京包铁路张家口至永定门间运营的515/516次旅客列车被铁道部命名为“文明列车”，并被授予“文明列车”光荣牌。这是铁道部自1980年提出加强中间站、慢车工作后，在落实“三上一下两杜绝”和创建“三优文明路”中，京包铁路线上唯一获奖的车次。
1984年12月30日，历时3年半的京包铁路北京至大同间复线电气化改造完成，伴随丰沙铁路的电气化改造完成，丰沙大电气化铁路通道正式开通，全线投入运营。京包铁路北京至大同段成为丰沙大电气化铁路最为重要的组成部分。该线在大秦铁路建成前后，均是晋煤外运的重要通道之一，虽然经过多次技术改造，并由单线改为复线，由蒸汽机车牵引改为部分内燃机车牵引，由半自动闭塞改为自动闭塞，却仍然满足不了运量增长的需要。实现电气化后，年运输能力将由5000余万吨逐步提升至6000万吨以上。
1987年11月6日，青龙桥站附近再建成詹天佑纪念馆。位于京包铁路八达岭段最高点处的詹天佑纪念馆建成并正式开馆。纪念馆设瞻仰厅、序幕厅和陈列厅，瞻仰厅正面为詹天佑全身大幅照片，并在上首悬挂周恩来题字：“中国人的光荣”。
1990年3月10日，大同站至包头站段的线路改建和复线工程全面完工，复线正式开通。大包段复线工程早于1958年就已开工，因内外多方面因素导致工程几次停复工，历时32年之久方才完成。至此，京包铁路复线实现全线通车。
1996年5月22日，跨官厅水库的妫水河大桥新桥开工建设。原桥开通运营43年来，由于冬季屡次受到冰害影响，全桥19个桥墩先后被冰挤断10个，多次造成铁路断道，影响正常的客货运输。后决定在原桥下游（南侧）30米处新建大桥。1997年12月2日新桥完工通入运营，京包铁路改走新桥，旧桥被弃置拆除，现仅存桥墩。新妫水河大桥正桥和引桥全长852.64米，水中墩高14.7米，承台直径18米，厚3.5米。该桥墩台基础结构坚固，完全可以抵御冰害的影响。
1998年1月，北京站至北京东站区段增建第二线工程开工，于同年6月11日完工。工程增铺新线5公里，将原单线区段改为复线。
为构筑京包铁路快速运输通道，集宁与包头间拟新建第二复线。2008年7月21日，增建第二复线的控制工程，位于内蒙古自治区卓资县境内的八苏木隧道提前开工建设。该隧道为双线隧道，进口在卓资县八苏木乡西沟村附近，出口在该县马盖图乡南营子村附近，隧道全长8230米，计划2011年2月贯通。
2009年是京张铁路一百周年纪念，有关方面申报京张铁路沿线保留的遗迹为文物保护单位。
2009年4月1日，集宁至包头段增建第二双线工程开工，预计将于2012年8月完工开通。该工程沿原有铁路平行铺设，起点为古营盘站，终点为包头站，全长307.955千米，概算149.84亿元，总投资人民币162.6亿元。附属项目还包括包头站、包头东站、包头西站枢纽改造工程。集包铁路第二双线建成后，将与张集线一起形成京包间运输通道，可有效解决蒙西能源基地的外运瓶颈，缓解京藏高速公路运输压力。
2012年12月3日，集包铁路第二双线运行通车。 集包铁路建成后，与既有京包铁路实现客货分开，有效地缓解了运输压力。呼和浩特地区货车外绕至新建瓜房子站、呼和浩特南、沙良三个车站，取消了原有的台阁牧站、呼和浩特站及呼和浩特东站。瓜房子站与台阁牧站间利用原有上行京包铁路建成瓜房子联络线，作为集包铁路和京包铁路之间的唯一通道。
2014年7月1日，京张铁路张家口站-张家口南站停止了运营。