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詹天佑被任命为京张铁路总工程师兼会办。
詹天佑到中国铁路公司以后，先后参加了唐胥轻便铁路(以后延长到天津)，和关内外铁路的建设，但修路大权都控在外国工程师的手里，詹天佑总是深入工地，实地组织工人施工。到1905年5月，清政府才下令修京张铁路。詹天佑被任命为总工程师兼会办。由中国人自己修建铁路的日子终于来到了。
当时，为什么要修京张铁路呢?
一些商人一再要求修一条通往西北的铁路。京张铁路是沟通西北的通道，不仅可将西北的皮毛、驼绒和牛羊与内地的茶叶、丝绸、纸张等交换，而且，对镇守北疆也很重要。修建铁路的好处已经显现，不仅方便捷达，而且赚钱不少。
清朝政府决定修建京张铁路，但英、俄两国都要抢夺修建京张铁路的权利。怎么办呢?在这种情况下，清朝政府为避免麻烦提出不用外国工程师，由中国工程师修建。英国帝国主义认为，反正中国修铁路一定要向他借钱，不愁控制京张铁路;帝俄则想，中国人肯定修不了京张铁路，还得向他们求援，甚至有的外国工程师还扬言，能修京张铁路的工程师还没出生呢!在中国内部也有不少议论，说詹天佑修建过这样的险要的铁路么?他能找到几个中国的铁路工程师?有的人还断言，詹天佑修小铁路还可以，修京张铁路肯定要失败。
詹天佑正在为修建京张铁路紧张筹划的时候，西太后突发奇想，下令要在当年十月初一她生日之前修成万寿山支线，她要坐着火车去颐和园过生日。要在不到5个月的时间里修成万寿山支线，困难重重，谈何容易。詹天佑只好咬紧牙关，同时领导京张铁路和万寿山支线两条铁路的修建。很快，詹天佑完成了万寿山支线的设计和测量工作，但要修成困难很大，要在十月初一修成不可能。西太后听说这一情况以后，竟然同意不用抢修万寿山支线了，詹天佑松了一口气，可以集中精力修京张铁路了。
