明軍分別從南面的歷山門和西面的濼源門起攻擊，在兩個城門方向，瓊州軍炮兵升起了兩顆熱氣球，熱氣球上的明軍火炮觀測員尋找清軍炮位，再用旗號引導地面的炮兵向城內清軍炮位起炮擊。
前裝線膛炮裝填度並不快，但射程遠，精度高。在熱氣球引導下，呼嘯的炮彈準確落在清軍的炮位上。
四門六角線膛炮和十二門前裝線膛炮輪番開火，前裝線膛炮是由三磅炮改成的，由於採取了圓錐形的炮彈，炮彈重量也從三磅增加到六磅，膛壓增加，原本是青銅的炮身外加再加上一個銅套子，用來增加炮膛強度，銅套外面再箍上鋼圈。當然了，炮的重量也由原來的兩百斤增加到五百斤。
六角線膛炮的開花炮彈價格過於昂貴，射的都是實心彈。前裝線膛炮的開花炮彈價格要便宜許多，先用實心炮彈試射過之後，就開始射開花彈。
高旋轉的線膛炮炮彈夾雜在鋪天蓋地落下的滑膛炮炮彈之中，砸在清軍炮陣位上。落下的開花彈炸開了一團團火球，轉眼之間，就把城頭清軍的炮臺炸成了一片火海，山東清軍耗費了巨資打造的大炮被一門接一門摧毀。
城頭清軍也開炮反擊，可是無論是射程還是精度，都無法同明軍的大炮相比。明軍經過一個時辰的炮擊，清軍二十門紅夷大炮全部被摧毀，佛郎機、將軍炮、虎蹲炮等小炮也被摧毀多門。不過張鳳儀見勢不妙，就讓人把那些輕便容易搬運的小炮搬下城頭，躲過了明軍的炮擊，那些炮才得以儲存下來。
雖說未能摧毀清軍所有火炮，但是也無所謂了，殘餘的清軍小炮射程還不如明軍的攻城臼炮遠，明軍在動用六十四磅攻城臼炮轟擊城頭的時候，已經不會受到清軍炮火威脅。
瓊州軍升起熱氣球，觀察城內清軍炮位，引導炮兵開火的同時，明軍的氫氣飛艇也升空。趙崢和他的三名兄弟腳踏踏板，螺旋槳推動紡錘型的飛艇，飛入濟南城內上空，對城內進行偵察，並畫下了城內的佈防圖。
“很明顯，韃子除了在城頭佈置，在城內也進行了佈置，他們也知道城牆守不住，要學我們的巷戰了！”趙崢一邊畫著圖，一邊對他的兄弟說道。
氫氣飛艇的飛行高度為一百丈，這樣的高度如果放在後世來講當然是低空了，可是在這個年代，根本就沒有任何武器可以威脅到這艘氫氣飛艇。有清軍試圖抬起佛郎機炮的炮口，對空中飛過的氫氣飛艇開炮，可是火炮的仰角不夠，根本夠不著飛艇。趙崢駕駛著氫氣飛艇，在城內上空飛行一圈，用了一個時辰偵察。
等到氫氣飛艇安全返航，回到地面的時候，明軍已經完成了對清軍炮臺的摧毀式打擊，大批的輔兵正在挖掘壕溝往前推進，準備在一里之內修築炮臺，用臼炮轟擊城牆。
經過兩天兩夜的施工作業，用來安置臼炮的炮臺完工。炮臺是佈置在土堆後面，泥土都是挖掘壕溝的時候挖出來的。明軍炮手和輔兵用牛車拉著六十四磅臼炮，進入了炮位，架起臼炮，對準前方的濟南城牆。
接下來的工作，就是填平護城河。
濟南城號稱泉城，護城河的水源就是來自大明湖，而大明湖的水主要是來自泉水，城內有珍珠泉、濯纓泉、芙蓉泉和王府池子（德王府）等諸泉，為大明湖提供了豐富的水量，使得明軍無法從城外斷絕水源，只能填埋一部分護城河。
戰鼓隆隆，一輛輛滿載著沙袋的盾車被輔兵推了出來，緩緩往城牆方向推去。抵近護城河之前，明軍輔兵被迫停下車，用刀斧劈砍擋路的木樁、鹿砦等障礙物。
城頭清軍對正在作業的輔兵開銃射箭，造成輔兵一定的傷亡。但是明軍報復的火力更加兇猛，裝備了新式線膛槍的散兵和狙擊手登上巢車、望樓，居高臨下射出子彈；普通的線列陣步兵也都換上線膛槍了，使用米尼彈射擊城頭清兵。
火力上的壓制可以說是一邊倒的，射程遠，精度高的線膛槍不斷射出灼熱的子彈，猶如割破空氣的利刃，奪走城頭一個又一個清兵的生命。
被線膛槍打得死傷慘重，綠營清兵弓箭手和鳥銃手再也不敢露頭射擊。
明軍輔兵只用了兩天的時間，就在護城河上填埋出四條通道。由於泉城內的泉水不斷的湧出，護城河不可能斷流，明軍輔兵還在城下挖掘了引水溝，把河水引走，以免河水上漲，影響到明軍的進攻。
填平壕溝之後，接下來要做的就是炮擊城牆。
六十四磅臼炮還是最好的攻城武器，儘管瓊州軍手中有威力更大的三十二磅長管加農炮，六十四磅加農炮，還有一百一十磅線膛炮，可是那些炮都是艦炮，重量十分沉重，在河邊江邊還能使用，對內6城市進攻，還是相對輕便的六十四磅臼炮管用。
八門六十四磅臼炮架起來，炮手們裝填好炮彈，對城牆射實心炮彈，進行試射。
“轟轟”炮口噴出火光，沉重的實心炮彈飛上天空，有的炮彈落在護城河中，騰起了沖天水柱；有的砸在城牆上，如此重的炮彈落下去，城牆上立即被砸開裂縫；還有的炮彈掠過城牆，落在城內，砸塌了房子。
經過校正之後，臼炮再次出轟鳴聲，這次有一半炮彈落在城牆上。
“換上開花炮彈，給我轟開城牆！”王羽下達了命令。
炮聲隆隆，騰空而起的臼炮炮彈猶如火雨流星，向城牆砸了下去。開花炮彈落在城牆上，炸開了一道道裂口。裝填了新式炸藥的六十四磅開花炮彈威力極大，幾炮彈落下，城牆就倒塌了一大片。
也就在臼炮轟擊城牆的同時，另外兩個方向上的明軍起猛烈的攻勢。明軍輔兵線上膛槍手的掩護下，把攻城車輛推進到城下，接著爆破組就炸塌了兩段城牆。
擔任刀盾手的兩淮子弟兵湧向了被炸開的城牆，有的明軍直接衝過了被填平的護城河；有的明軍推著壕橋車，向未被填平的護城河衝去，衝到護城河邊上，架起壕橋，接著就旋風一樣殺過了護城河，湧向缺口處。。
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