詹天佑問北京后，忙于為川漢鐵路招標(biāo)定購器材，對川漢鐵路山區(qū)線，提出試選用五十分之一的坡度，對山區(qū)選線，建議采用螺形環(huán)節(jié)線比“之”字線更為優(yōu)越，無論何時間地，只要有可能時，均如此，并告訴顏德慶，他再到宜昌，將走行全段路線。

　　1910年6月，詹天佑第二次到宜昌。他巡視并深入了解宜昌地區(qū)車站、機務(wù)處、材料庫等部門工作。川漢鐵路宜昌至萬縣間共分10個工段。7月13日（農(nóng)歷六月七日），第一工段路基基本筑成，由宜昌新碼頭起鋪軌至小溪塔，長15華里?？偣こ趟菊蔡煊佑H自參加鋪軌典禮，打下第一顆道釘。

　　詹天佑在宜昌至歸州工地巡視中，發(fā)現(xiàn)一些工程不能令人滿意，就向副總工程司指出：“作為總工程司，我必須指出，并要求按照我認為必須做的進行改正。對于每一個工程司來講，自覺地加以執(zhí)行是其職責(zé)，決不能認為這是我個人的惡意報怨。”要求顏德慶“每當(dāng)一個工段的坡度已經(jīng)選定并準(zhǔn)備開工時，你要率領(lǐng)工程司沿著工段走一下，并且仔細地安排落實每項工程;然后，工程司必須提出該工段的修筑費用預(yù)算并報送給你。”對一些監(jiān)工和部門負責(zé)人辦事拖沓提出批評和具體要求。如對川漢鐵路機務(wù)處某先生的信中指示:“我曾數(shù)次告知你將機務(wù)處員工一覽表報送我和顏先生批示，然后由我報告李總理許可。在此表中，你須說明對薪水的建議和各個人的籍貫、年齡、曾從事之職業(yè)以及曾在何處受教或就學(xué)。我長時間等待此表，如果在六月十五日(農(nóng)歷)以前不送到，我將認為這是有意違抗總工程司的命令”。“我另外還提醒你，我曾要求你報送你為機務(wù)處訂購的機械一覽表，包括第28號定單之打印件，你須送給顏先生和我各一份打印件”。當(dāng)他得知青年技術(shù)人員行為不檢點時，非常痛心，并采取嚴厲措施。在致顏德慶的信中說：“聞知學(xué)員行為不當(dāng)，很痛心。你必須嚴厲地對待他們，以保持我們的好名譽。如果袁××酗酒，請立即解雇他，以示先例。”為了使我國為數(shù)不多的專業(yè)技術(shù)人才能健康成長，挑起建設(shè)國家的重任，詹天佑以總工程司名義制定提升工程司的規(guī)定。規(guī)定要求工程司之升階，“須平日砥品礪行，束身自愛，始克由該管工程司保候察看。若有學(xué)格不足，才具平庸，操守難信者，仍不準(zhǔn)予提升”。要求“所有在路諸生，要知精勤向?qū)W，謹慎從公，萬勿不自振作，稍涉茍且，致壞名譽，將來即難為工次人等之表率矣。”希望全體工程司“務(wù)各加意勉旃，力圖上進，本總工程司實有厚望焉”。

　　詹天佑這次在宜昌工作達兩個多月之久，視察宜萬全段，解決了工程中的各種問題。在宜昌，向京奉函購了望車，作為川漢鐵路的通行列車。他還針對川漢鐵路在山區(qū)坡道上接連通過山洞的行車特點，提出改進機車構(gòu)造的設(shè)想，并向美國機車制造公司函商制造川漢鐵路專用機車。那時宜昌一帶謠傳詹公追隨洛克路線，詹天佑予以澄清，并告訴顏德慶對沿江方案仍須努力堅持勿放松。

　　詹天佑回到北京后，針對川漢鐵路機務(wù)工作混亂狀況，從京張鐵路調(diào)機車監(jiān)督、司機、副司機到川漢鐵路工作。詹天佑在京擔(dān)任學(xué)部考試歸國留學(xué)生主試官工作完成之后，答復(fù)顏德慶來信關(guān)于山洞開挖、機務(wù)和材料工作等問題。但川漢鐵路公司行政領(lǐng)導(dǎo)成員間，爭奪材料及人事管理權(quán)之現(xiàn)象不斷發(fā)生，矛盾日益尖銳?？偣こ趟緦φ袠?biāo)定購材料設(shè)備等筑路大事已逐漸失去決定權(quán)。詹天佑向川漢鐵路公司駐宜昌總理李稷勛函商收回總工程司對此的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。

　　詹天佑對帝國列強瓜分路權(quán)不滿

　　帝國主義列強對川漢鐵路早就垂涎，對川漢鐵路所具有的經(jīng)濟、政治、軍事的意義了如指掌。它們要爭奪川漢鐵路筑路權(quán)，強烈反對中國自己修筑川漢鐵路。美國公使1910年4月提出川漢鐵路借款應(yīng)有美國參加，美國銀行與德、英、法三國銀行應(yīng)利益均分。美、英、法、德四國多次向清政府遞交照會，施加壓力，要求簽訂借款筑路合同，1911年3月，日本政府揚言也要介入川漢鐵路。在帝國主義強大壓力下，清政府為了維護自己的統(tǒng)治，借助帝國主義的力量，鎮(zhèn)壓人民的反抗，于1911年5月，宣布將鐵路干線收歸國有，然后再將筑路權(quán)拱手交于帝國主義，激起了人民的強烈反對。5月18日，清政府派端方以侍郎候補任督辦粵漢、川漢鐵路大臣，迅速會同湖廣、兩廣、四川總督、湖南巡撫強行收路。20日，清政府郵傳部大臣盛宣懷與德、法、英、美四國銀行團簽訂湖北、湖南境內(nèi)粵漢、川漢鐵路借款合同，商辦川漢鐵路至此停工。以兩路保路風(fēng)潮為導(dǎo)火線，導(dǎo)致偉大的辛亥革命成功。

　　這時的詹天佑又任粵路公司總理兼總工程司，原打算1911年春天第三次去宜昌，因忙于粵路工作不得不向后推。當(dāng)?shù)弥逭栈芈窓?quán)的決定時非常氣憤。他在致宜昌顏德慶的信中說：“郵傳部正在收回所有鐵路，是善是惡終將有報，我強忍著不做任何評論，而每一個人都和我一樣，洞悉此事。”6月7日，以詹天佑為總理的粵路公司致電川漢鐵路公司稱，粵路已成立保路機關(guān)所，要求川路協(xié)力抗?fàn)帯?7日詹天佑自廣州致函顏德慶再次表達他對清政府出賣路權(quán)及美國人將接管川漢鐵路的不滿，并告顏：“廣州現(xiàn)在正處于一種憤激的形勢中。”他認為清政府此舉的后果將是“導(dǎo)致一場前所未有的巨大悔恨。”17日川漢鐵路保路同志會成立。川漢鐵路公司電告李稷勛拒絕清政府查賬接收并囑繼續(xù)施工。

　　詹天佑第三次去宜昌終未成行。他在6月7日給顏德慶的信中非常留戀地說：“我不知道我何時能去宜昌，但只要有可能，我即前往。”對于川漢鐵路的未來，他憤怒地說：“關(guān)于四川鐵路的未來，可以肯定的是，美國人將予接管，而對于中國人來說，則無任何希望。因此，我們?nèi)绻倩ㄙM心思，那將如修筑空中樓閣，毫無意義了。我們的好日子已經(jīng)過去了?。?！所有的好命運均已離開中國人而去，而我們必須甘心居次等地位，二等地位？不?。?！比這還壞。是?。∥蚁胛覀儽仨毩碇\他職了！”1912年中華民國交通部派員赴宜昌正式接收。四川商辦川漢鐵路公司撤銷，設(shè)立交通部漢粵川鐵路宜夔工程局。

　　至此，商辦川漢鐵路所完成的工程有：宜萬段第一工程段宜昌商家灣間，路基基本完成，自宜昌新碼頭至小溪塔鋪軌15華里，宜昌地區(qū)工程局、車站、材料廠、機車庫及機務(wù)段等房屋均已建成，機器工廠動工未完。機車車輛施備方面，已備有小型機車一臺，公務(wù)車一輛。第二、三工段內(nèi)，自小溪塔至黃家場間，約30華里，路基、橋涵、御水堤等工程，約完成二分之一，張家口車站已全部竣工，七里峽山洞已開挖。七里峽以西，第四至第十工段內(nèi)，購地已完成，路基、橋涵、房屋及局部改線工程，完成十分之三、四。全線關(guān)鍵工程東興界嶺山洞長6000英尺，已開挖2000英尺。全線各工段之間通訊無阻，電報、電話工程均已完成。宜萬段原預(yù)估需用7000萬元，上述工程實支約800萬元。