徐家棚至长沙线路在鲇鱼套（现余家湾站货场）开工，1918年9月16日通车，线路长365公里，与长沙至株洲段和株萍铁路接轨。詹天佑在施工时还预留了未来武汉长江大桥的位置。1913年5月，《汉、粤、川铁路购地章程》公布；随后粤汉铁路公司设立了购地处，并将武昌-郴州区间分为四段（武昌至岳州、岳州至长沙、长沙至衡州、衡州至郴州），每段安排一位购地总管负责。最后，公司在徐家棚至渌口区间共购地5.2万亩，花费174.65万元。1914年6月，武昌至长沙段测量完毕，并于7月被划分为4个区段施工。1914年11月，