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下午时分，第十五师的先头部队在曲阜城外遇到了一支直系残兵，约一千人，由营长周虎臣率领。
周虎臣原本是直系的营长，前几次大战中溃败后，收拢了一批散兵游勇，盘踞在曲阜城外，靠著劫掠周边百姓度日。
得知华东军主力北上，他本想带著队伍连夜逃窜，却被第十五师的先头部队前后合围，彻底堵死了退路。
赵承煜亲自赶到前线，看著被团团包围、军心涣散的周虎臣所部，开口劝降：“周营长，你们已经插翅难飞了。放下武器，归顺华东军，我保你麾下弟兄性命无虞，愿意留下的编入队伍，不愿从军的发放路费返乡；若是执意负隅顽抗，今日就是你们的葬身之地。”
周虎臣看著眼前军纪严明、装备碾压的华东军，再看看自己身后面如土色、毫无斗志的残兵，心里清楚突围无望、抵抗必死，犹豫片刻，最终咬牙下令放下武器，自己孤身走出包围圈，向赵承煜缴械投降。
赵承煜隨即下令，將周虎臣的残部就地集合甄別，愿意投军的编入师部补充营，不愿留下的足额发放路费，就地遣返。
同时他派人入城安抚曲阜百姓，张贴告示申明华东军军纪，严禁滋扰民眾，让城內百姓安心度日。
傍晚时分，夕阳西下，第二师主力抵达泰安城外。
泰安守將是直系的旅长张宗昌，手里握著五千残兵，装备比兗州守军稍好一些，有十挺轻机枪，还有一门老旧的山炮。
得知兗州半日陷落，张宗昌心里已是慌作一团，一边强令手下日夜加固城防，一边连发数封电报向吴佩孚求援。
可吴佩孚此时正在北平全力筹备城防，手里早已无兵可调，根本抽不出兵力支援泰安。
他只能回电张宗昌，严令他死守泰安，最大限度拖延华东军北上速度，等候后续调度。
李默涵抵达泰安城外后，没有贸然发起进攻，而是下令部队就地扎营休整一夜，次日清晨再发起总攻。
他登高用望远镜勘察泰安城防，发现泰安城墙比兗州厚重坚固不少，城墙上布设了多处机枪阵地，四门被土石堵得严严实实，城外深挖了宽深壕沟，还布设了铁丝网，防御远比兗州严密。
“师座，泰安城防远胜兗州，守军合计五千人，配有十挺轻机枪，还有一门老旧山炮，气焰不算弱。”参谋上前低声匯报勘察结果。
李默涵淡淡点头，语气沉稳篤定：“无妨，他们就算再加固城防，手里的破铜烂铁，也挡不住我们的德械炮火。
传令炮兵营，今夜完成阵地布设、弹药备足，明日拂晓总攻，先集中炮火平毁城墙上所有机枪阵地，再轰开南侧城门；步兵营分两路梯队，城门炸开后同步衝锋，一举拿下泰安；机枪营全程火力压制，绝不给守军抬头反击的机会。”