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传来了飞机马达的轰鸣声。不一会儿，碧蓝的天空中果然出现了9架银燕，日军阵地上的鬼子们见有飞机来临，以为又是他们的飞机前来助战，便纷纷晃动太阳旗，以示前线敌人阵地的位置。岂料，飞机在阵地上空盘旋了几周后，突然向日军阵地俯冲投弹。日军阵地顿时全面开花，浓烟滚滚。日军在毫无戒备的情况下被这突如其来的轰炸弄蒙了，日军嗷嗷乱叫着，四处乱窜。日军的炮兵阵地也被几枚炸弹击中，几门火炮被炸翻了。原来一直在不停炮击我军阵地的鬼子炮兵也吓得丢下了火炮，到处寻找可以掩蔽的地方。中**队飞机完成轰炸任务后，相继飞临中**队阵地上空，低飞摆翼，向坚守阵地的英勇官兵致敬。此时，已认出中**队飞机的战士们纷纷跃出战壕掩体，举枪脱帽，欢呼雀跃。许多士兵流下了激动的热泪，嘴里不时地呢喃着。中国空军首次在台儿庄上空的出现，对坚守阵地的我方将士起了很大的鼓舞作用。
当台儿庄的守卫将士们与敌拼死搏杀、苦苦支撑之时，30日晚，第31师接到几日来杳无音信的第20军团之第52军关麟征军长的电示：“军以任务关系，不克及时南来，殊引为憾，现奉命以全部攻击台儿庄之侧背，31日午后可与敌接触，我辈铁血男儿，决当与敌一拼也。”
截止28日，台儿庄激战从23日开始，第31师已与南下的日军进行了5天血战，早已超过了汤恩伯要求其坚守3日的期限。但汤恩伯并没有兑现他战前许下的诺言：一旦31师与日军接战，第20军团即挥师南下，夹击日军。那么，第20军团这几日在干什么呢?
说穿了就是力避与日主力相遇，保存实力，根据战局发展，相机而动。从汤恩伯和第20军团的行动看，汤军团并没有贯彻本战前制定的作战计划。其第85军没有在24日拂晓前解决枣庄附近之敌、占领枣庄，第52军也没有在24日拂晓开始向峄县进攻。
其实，汤恩伯对于第5战区能否守住台儿庄、临沂是缺乏信心的，在他看来，如果这两个方面不保，那么，他的第20军团在峄县与日军主力接战，就有受到日军夹击的危险。反之，如果台儿庄、临沂中**队能守住阵地，挫败日军进攻，最大限度地消耗敌军，那么，打疲惫之敌是更容易、更省力，更有把握，也更便于获得战功的。
因此，汤恩伯一方面做出了避免与日军主力接战的部署，一方面谎造军情，应付李宗仁和31师的不断来电。以主力先攻击枣庄之敌为由，将第20军团主力置于枣庄以北山地，按兵不动。
直到28日汤恩伯仍没有全部南下的决心和部署，置李宗仁的命令于不顾，一再寻找借口，将第85军留于山区，而命第52军的一小部分南下侧应孙连仲军，以机动的态势，可打可走。当时的52军，除军直属部队外，还有8个团的兵力，按汤恩伯的计划，仅派出3个团。这样的分散使用兵力，关麟征一开始就是不赞成的。他主张要打就集中力量打，而不要零敲碎打。因此，关麟征在28日并未做出派3个团迅援台儿庄的部署。
李宗仁见汤军团迟迟不来，于28日晚10时给汤恩伯发去电令：“台儿庄方面孙集团陷于胶着状态，敌我均在困难中，贵军应为有力之援助迅速南下夹击之。”
接到李宗仁电报，汤恩伯仍一再拖延。
29日深夜，李宗仁再次给汤恩伯发去命令。但汤军团这时的行动仍然迟缓，第52军第2师的侦察小队虽于29日下午曾抵达台儿庄以北10余公里处的张楼一带探察敌情。但其主力此时却在台儿庄以北30公里以外地区。
30日晨，第52军始抵台儿庄东北约25公里处的兰陵镇，随后向西南方推进。但直到30日下午，孙连仲仍未能与52军取得联络。
李宗仁对汤军团的避战行为十分不满。将汤军团的避战情况电呈蒋介石知晓，同时于30日晚8时再次电令汤恩伯：“着贵军团长以一部监视峄县，亲率主力前进，协同孙军肃清台儿庄方面之敌。限时(31)日拂晓前到达，勿得延误为要。”
汤恩伯接此电令后，知军令不可再违，方开始督促所部加紧进攻，他本人也于当晚前往洪山镇、兰陵镇指挥。
52军接令后，其主力于31日拂晓前，从距台儿庄以北十几公里处的甘露寺，向日军侧面压过来。在中**队优势兵力的猛攻下，日军节节败退。战至午后3时，中**队先后攻克马庄、大庄、张楼、贾家埠、小集、兰成店、三佛楼等地，收复村庄十余座，将战线向前推进4公里。
至此，台儿庄一线防御的压力暂得到缓和。