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1952年7月，毛泽东一声令下，王震就率领他的不畏艰难困苦的铁道大军，奔赴巴山蜀水之间，开始了紧张的线路勘查工作。
但随后由于海峡局势的突然恶化，石油运输的需要紧迫。毛泽东立即指示王震率铁道兵抢修黎湛、鹰厦两条铁路，建好湛江深水码头，巩固东南海防。而将宝成铁路的修筑移交铁道部。
其实，早中华民国时期，当时的政府就对这段铁路进行了修筑。但直到1945年，当时的天成铁路工程局始终没有施工。
新中国成立后不久，天成铁路第一、第二测量总队立即开始对天水至成都这条线路的勘测设计。
在勘测线路时，他们先以略阳为界，分南北两段进行。后改由西南铁路设计分局与西北铁路设计分局分工负责设计。
西北铁路设计分局从1950年开始勘测略阳以北线路，先勘测天水略阳线，随后勘测宝鸡略阳线。
1952年，勘测队对天水略阳段进行定测，他们发现礼县以南有40公里长一段地质极为恶劣，铁路根本就无法通过。
铁道部决定改选另外的线路，于是勘测队又进行了宝鸡略阳段的初步勘测和经济调查。
1953年，铁道部经过比选，天水略阳线和宝鸡略阳线两条线路的长度大体相等。天水略阳线翻越秦岭比较容易，费用稍微省一些。
但铁道部经过分析认为，要将四川丰富的物资通过铁路运往中国东部各省，需要多走天水到宝鸡的154公里。加上当时的陇海铁路宝鸡天水段通过能力比较低，修建天成铁路从长远来讲并不理想。
铁道部最后决定，采取宝鸡至略阳线方案，改天成铁路为宝成铁路。
于是，从1952年夏末，铁道部在线路方向确定后，随即派队进行勘测设计，以便为铁路如何在这群山峻岭中迈过万水千山定出最合理的路线。
仍然由两个勘测总队分别担任南北两段的勘测设计工作任务。
勘测总队的人都清楚，宝鸡略阳段线路设计的关键，就在于如何越过秦岭。
秦岭山坡陡峻，由渭河平原的边缘到分水脊，直线距离仅25公里，高差竟然达到了900多米。
事前，大家翻阅了1915年比利时工程师锡乐士想以20多公里的3座环峒通过秦岭的陈旧个案，也参考了民国时期测量过的5条比较线。
1952年9月，勘测队从宝鸡出发，对宝成铁路进行徒步踏勘。
他们只携带了一张军用地图和一点零碎资料，请了一位老乡带路，踏上了秦岭，沿着山峰、山脊，走遍了左右80公里范围内的四处垭口，终于选定从东峪口东河桥间的煎茶坪垭口越过秦岭。
其实，这也正是汉朝通往陈仓的故道和历代行军的官家驿道。
但是，这条铁路毕竟要翻越大山，这仍然很难办，怎么解决呢？
于是，老工程师罗孝僔建议用“8”字形设想：线路从宝鸡在缓坡地段上西南行，到12.5公里处开始爬最大的坡度，进入3%的足坡地段，然后沿清姜河逆流而上。当第一次跨过15米高的清姜河桥后，线路绕一个小马蹄形，迂回向东北，升高到距清姜河高110米。
在这里仿佛一个电灯泡的形状，线路长大约是4公里。然后转而向西南迂回升高100米，又出现第二个马蹄形，第二次跨过清姜河，线路折往西北，绕一个圈，升高到距清姜河300米。
于是，在这里线路上下在隧道中交叉构成一个‘8’字形，长大约10公里，升高了250米。过了这里以后，就直奔东峪口翻越秦岭。”
大家设计线路时是以秦岭隧道南口嘉陵江桥作控制点，保持3%的坡度沿清姜河往下定线。
勘测人员按照河流的自然坡度定线，如果自然坡度与线路的坡度标准相吻合就顺路而下，如果超过就迂回，迂回那就必须绕圈，就需要寻找适当的地点定线，因此就构成了各式各样的线路。
但大家设计线路也时刻遵循着唯一的一个原则，就是不要有较长较高的山坡线。
这样的设计，线路盘山，隧道集中，在21公里的线路中就设计了65%的隧道。
梁武韬工程师说：“根据秦岭的地形，这样设计是很正确的。”
梁武韬并且提出建议，他要求在施工中将曲线延长560米，使12公里的线路普遍降低13米。这样就减少了38万方的土石方工程，高架桥和御土墙工程也减少了很多。而且线路降低以后，它的稳定性还会更高些。
从1954年开始，徐邦栋负责宝成线北段设计配合施工，他积极研究和采用新结构，治住了大量坍方滑坡等路基病害，保证了筑路通车。
最初，中央及铁道部选定沟通西南的线路是天成线，即从天水到成都，后来才选定了宝成线，即从宝鸡到成都。可是，不管是天成还是宝成，只要修建就都必须翻越秦岭而相会于双石铺。
大家先就天成来设计，由于天水距离秦岭比较远，但是高度差小，坡度相对比较缓和，线路应该是比较容易设计的。
后来大家又来讨论铁路走宝成线，那从宝鸡到秦岭的直线距离只有25公里，而铁路线的高度差就有720米，工程的艰巨程度可以想象。
大家在讨论天成与宝成的取舍问题时，首先都想到，人们都把国民党留下来的陇海铁路宝天段叫作中国铁路的“盲肠”，这就对宝成、天成的取舍造成了影响。
因为大家都知道，铁路修成之后，将直通中华人民共和国的首都北京，如果取道天成，那就必须经过宝天段。而宝天段如果不经过根治，运输方面就会受到线路通过能力的限制，难以胜任繁重的运输任务。再考虑到工程方面，宝天段每年7月到9月的雨季中，塌方情况相当严重，行车会受到相当大的威胁。
因此大家一致同意：取宝成，舍天成。
另外，大家还对越岭的线路是晚提高好还是早提高好进行了讨论。
晚提高为的是尽量使线路沿着盆地爬行，最后才开始迂回，再转入足坡地段。
而主张早提高则是在山岭较远的地方就设计迂回线，把线路提高，这样使迂回线路与山岭间可能会有缓坡地段。
经过讨论，大家决定使用晚提高的设计方案。
接下来，大家讨论了线路是设计足坡还是缓坡的问题。
大家根据苏联的先进经验，即在足坡地段相邻的两个车站之间，不考虑缓坡，全部以足坡设计。也就是说，一个火车头，在一个规定的坡度上，牵引一定的吨位，可以永远保持临界速度。依照这样来设计，就可以充分发挥线路的通过能力了。
经过充分的讨论、论证，一个成熟的方案最终定了下来。
当然，在西北铁路铁路设计分局对北线进行勘测的同时，从1950年6月起，西南铁路铁路设计分局也派人对略阳以南的线路进行了勘测。
铁道部为了对成都到略阳段线路方案进行深入细致地研究并提出设计文件，相继成立了南段选线研究委员会和成略段勘测设计总队。
勘测队对这段线路定测后，发现有50公里的线路高悬半空，高架桥和挡土墙特别多。
勘测队又曾草测阆中比较线，因为线路过长，工程艰巨而无法采用。
在人们欢度1952年春节的前几天，成略勘测设计总队队长毛定源怕影响施工，就召集老工程师们研究翻越剑门山区的线路问题。
总队讨论方案后，年已60多岁的老工程师蓝田、高霄亭、郭奕等随即出发到工地勘测。
因为当地地势特别险峻，给勘测工作带来了极大的困难。最后，蓝田他们终于找到了改善线路的位置，提出改善原方案的两个建议，以长隧道或双机牵引通过。
总队经过讨论最后确定，马角坝至石公坝一段长26公里线路采用双机牵引，线路降低因而避免了高桥及高填探挖工程。
至此，解放前不能解决的穿越剑门关的困难工程得到解决。
接着，小分队又在罗江县至江油县间的改线工作中，查出了两处艰巨工程地段：
一处是绵阳附近的破庙子，有长隧道800米。
另一处是江油大元坝附近，有长隧道1000米，还附带有10多公里高填和几处谷架桥，工程浩大。
老工程师们在这两处勘察了几天，线路得到了部分改善，但他们觉得还不满足。
后来，在当地群众的热心帮助下，老工程师们终于找出很好的平坦线路，避免了破庙子到大元坝的隧道。
宝成铁路在进入四川后，所经过的地段都是高峰、深谷和江河，设计上也是桥梁连着隧道，隧道连着桥梁，全线共设计了隧道280多个，全长约81公里。而设计的大、中、小桥共900多座，全长22公里。
就这样，到1952年7月1日，勘测总队在成渝铁路全线通车时，完成了成都至略阳段初步设计。