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二十架投石机同时发射，那些石头夹带着劲风，有的飞上城头，有的砸在城墙上，还有的砸到敌楼上，立时引起了一片混乱。
城头的明军军官大吼着：“全都趴下，趴下……”刚叫了两声，一块石头呼啸着砸到城垛口上，碎石纷飞，这个军官被一块拳头大小的碎石击在脸上，立时砸个稀烂。
所有官军都趴在垛口后面，抱着头不动，任凭无数石头飞过。
有的人还满乐观，一边缩着身子一边逗开心：“这东西比雹子过瘾啊。”
“哪儿啊，反贼这是看咱们城中擂石太少，送礼来了……”
“对，来而不往非礼也，一会儿他们往上爬的时候，咱们都给他还回去……”
二十架投石机打了足有小半个时辰，城头上的垛口砸坏了不少，敌楼也中了几十块石头，被砸出了好多个洞，但是城墙显不出有多少毁坏，因为西安的城墙太厚了，而且外面用的大块条石，十分坚硬，条石间用糯米汁混合油漆粘连，用铁钎子撬都撬不动。而且城墙主体用的是河泥夯土，其中加入了石灰，夯得极为结实，不用说是石头，就是用大炮也不容易轰开。
张献忠见投石机没什么功效，下令道：“好了，把那东西拉回来，大伙儿灌吧。”
灌的意思，就是往城里冲，如同洪水灌城一般，是农民军的常用语。
听了这声令，孙可望将手中的大旗一摆，身后成千的农民军发出了震荡原野的呐喊之声，扛着云梯，带着弓箭，如同水银泄地一般冲上来。
那些弓兵冲到射程之内，开始向城头放箭，而城头的官军也纷纷起身，向前城下放箭，由于下面冲过来的民军太密集，因此官军用不着瞄准，就算闭着眼睛向城下射，也能射倒不少人。有的明军乖觉，瞄准了城下的弓手放箭，不少农民军的弓手被射杀在城下。
这是农民军首次冲锋，士气旺盛，他们不顾头上的箭雨，爬下濠沟，将梯子竖在濠沟两边，方便人向上爬，官军的箭如同密雨连珠一般，将上百名农民军射死在濠沟中。
但是还有数以千计的人爬出濠沟，冲到城墙下。架起云梯，开始爬城。这些人一手执着铁盾，挡在身前，一手扶着梯子，嘴里咬着大刀，向上爬去。官军的箭射不坏铁盾，于是就搬起石头向下砸。有的农民军刚爬到半截，就被石头砸了下去。只要没摔坏，站起来继续爬，摔得动不了的，别人拾起铁盾，一刻不停地进攻。
张献忠的亲兵督战队就站在濠沟以外十几丈远的地方，手里的大刀告诉每一个人，只许前进，后退者杀！那些弓兵则不停的向城上放箭。
明军的伤亡开始增加了，他们既要顾着城下爬城的人，又要防着远处飞来的冷箭，不少人中箭倒在城头，医护队将死亡与重伤者抬下城去，轻伤的人则就地包扎，继续战斗。
打了片刻，城头上大块的石头差不多扔完了，小块的石头已经挡不住农民军，督战的副总兵马世奎一声大吼：“开炮，打后面的反贼……”
农民军刚开始攻城的时候，官军没有开炮，就是想让农民军集中以后，再开炮射击，效果更大，此时城头的大炮开始怒吼起来，城下立时泥土纷飞，血肉四溅，西安的明军没有制造开花弹，用的是更为厉害的霰弹。开花弹就如同现代的炮弹，打出去可以炸开，用弹片杀伤敌人，其原理是弹丸中空，塞入火药和引线，用的时候先点炮弹引线，再点大炮的引线，而霰弹则是很多铅铁小丸，虽然射程近，可是杀伤力巨大。
此时官军打的是霰弹，有效射程差不多将近一里远，随着大炮的轰鸣，许多农民军被打得血肉横飞，尸积遍野。
而对于城下的农民军，官军开始抛下万人敌，这东西抛在人堆里，一炸一片火，此时天寒，农民军穿得厚，都是棉布衣服，沾火就燃，不少人身上起了火，在城下乱成一团。
除了万人敌，官军还将石灰罐扔下来，石灰罐砸在城墙上，罐子粉碎，里面的石灰白茫茫一片，洒到城下，许多农民军的眼睛被迷了，看不清楚，更有甚者眼睛已经被烧坏了，城下一片惨叫之声。
张献忠一见势头不妙，吩咐鸣金收兵，先将伤者撤下来，送到大营去疗伤，然后几位主将和谋士紧急商议对策。
徐以显道：“官军早有准备，城上各种守具充足，不容易攻啊，就这么爬城，伤亡太大。”张献忠有些发急：“不这么攻怎么功？咱们没有大炮，轰不塌城墙。几万人摆在外面，有劲使不上。”徐以显道：“官军的万人敌和大炮是最厉害的，只要想办法躲过这两样，别的倒不可怕。”
张献忠看看李岩：“李公子，你有什么好主意？”
李岩一早就皱着眉，此时听张献忠问他，才说：“万人敌可以对付城下的人，大炮可以打远处的后援队，远近皆有杀伤，硬冲不是办法，实在不行，咱就凿城墙吧。”
李定国摇头：“官军不是瞎子，咱们去凿城墙，他们一样会扔万人敌来烧。更别说还有石头滚木了。”
张献忠沉声道：“可以抬着门板上，上去的兄弟用门板顶在头上，就不怕石头和万人敌了。”他看了孙可望一眼：“明白了吗？快去安排。”
孙可望打马走了，不多时，后面抬上来几百扇门板，同时铁钎子，铁锤都拿来了，为了加快攻击速度，孙可望带来了一千挖煤军。这些人参加民军以前，是在煤矿干活的，每个人对于凿石挖土十分在行，此时他们一手握着铁锤，腰里插着铁钎子，站在那里全身是劲，就等着下令了。
张献忠大声说道：“兄弟们听着，谁能凿下一块饭碗大小的石头，赏银一两，凿下一块城砖，赏银三钱，上吧。”
众人欢声雷动，都想一涌而上，孙可望指挥着他们，分为四队，轮番上前，每队二百五十人，两个人一块门板，冲上去之后前面的人凿城，后面的人举着门板，挡住上面的石头和万人敌。
他一声令下，二百五十人冲了上去，明军刚开始不知道这是些什么人，由于人少，大炮便不发射，弩箭射上去也没用，就只等着离得近了，用石头砸，可是这些农民军到了城下时，城上官军才发现，门板厚实，石头扔下去，根本砸不碎。再扔万人敌，也烧不到人，不由得开始慌乱起来。
门板下面的人开始凿城，将铁钎子叮叮当当地钉进石头缝隙里去。
再结实的石头也有被撬动的时候，城墙下一片叮叮当当的声响，不多时，已经有人凿下了不少的石块，这些人拿到石块就退下去，换上一拨生力军继续凿。
官军在城上干着急没办法，所有的武器都失去作用了。早有人去禀报了洪承畴，洪承畴骑马赶来，顺马道上了城墙，从垛口中向下面看了看，微然冷笑，吩咐道：“往城墙上浇水，多浇。”
一个军官问道：“浇开水么？”
洪承畴道：“就浇井里的凉水。”那军官不解，可也不敢多问了，急忙去抬水，不多时，一桶桶的凉水抬上城来，顺着城墙浇了下去。
此时正值隆冬季节，天气苦寒，这些水倒下去，由于石头根本不吸水，所以大都浇到了城根下。
这种天气里，滴水成冰，放在外面的水用不了一会儿功夫就会结冰，官军不住地向城下浇水，开始是城墙上的水结了冰，虽然不厚，可也架不住总浇，而流到城根下面的水也开始结冰了。