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现存的北京城墙并不是统一和同样材质的建筑。前面已指出东西南北四个方向的城墙在规模和整体外观上的主要差异，也提到了频繁的修建工程，本章将通过考察进一步揭示：城墙的砖砌内壁是由不同段落衔接起来的，而各段在修筑年代、工程质量和砌筑技法上都有差别。很多段城墙的修筑年代，都可以从镶嵌在墙上的碑记断定，这些碑记不仅记录了修建的年代和规模，还记载了监修官的名字。
如果工程做得好，城墙上的碑记便成为监修官员勤勉尽责的荣誉榜；反之如果工程质量差、易损毁，这些官员便会受到批评和蔑视。可惜的是这套激励监修官（通常是工部、礼部、刑部等部门的侍郎和员外郎）的机制直到乾隆年间才开始采用，因此早期修筑的城段上没有碑记，只有部分城砖上有一些简要的记录。这些记录上起明成化时期（1465—1487年），下讫清道光时期（1821—1850年）；所载内容各异，多见砖窑字号和窑主名字，有时只有简单的“停泥城砖”“新大城砖”等字样。当然，城墙表面也可能有比实际所见更多的砖文，但由于污损剥蚀通常都难以辨别。
我们主要搜寻的是载有年代的砖文，因为它们与城墙的建造历史息息相关。诚然砖文上的年份未必一定是所在城段的竣工时间，但一般制砖与施工在同一时期。早期的砖很少用于后来的修建，即使有也是与其他材料混用。在既无碑记也无铭文的城段，只能简单依据城砖的特征和质地来判断其年代，而且只能粗略判断。一般而言，不难区分明初与嘉靖或更晚近的万历、崇祯时修建的城段；而明城墙与清城墙差别较大，物料和建造工艺均有不同。清乾隆时期在城墙建造史上最为举足轻重，可谓中国艺术史的最后一个黄金时期，无论在建筑规模还是工程质量上都远胜其他时代。
可惜我们无法判断康熙时建造的墙垣，还未发现这段时期的碑记和砖文。但有理由相信，有些从特征上看早于乾隆又跟明代不同的小段墙垣，当为清初所建。嘉庆时期完好继承了乾隆时的辉煌传统，但到了道光建筑材料和工艺就发生了变化。再晚近些，砌墙的城砖变得小而轻，墙段不复如十八世纪壮观。如今城墙内壁有多处已残破不堪，亟待修复，尤其是东城墙。过去二十年间，除了重建前门墩台和修复部分匝道之外，几乎没有任何维护城墙的工程。官府既无保护措施，也无保护之意。多年来受自然风化和流水侵蚀，如果再不采取补救措施，部分墙段会变得岌岌可危。
了解了北京城墙让人震惊的长度和其砖结构的复杂性之后，没有人还会指望逐尺详细描述这建筑的每一个细节，我们也不打算做此尝试。只要沿城墙一路观察，留心那些因接口的凹凸不平和材料变化而有所区别的城段，便足够了。碑记和砖文上有年代，且在地面上能够识别的（有时需要借助望远镜），我们都一一进行记录；没有碑记或砖文的部分，则会根据其砖结构的特征来推断建造年代。下面所列各墙段的长度只是近似值，由粗略的估算和步测而来，而由于受城墙下各种建筑和障碍物的影响，这种测量有时也难以进行。我们以为，尽管这些数字不够精确，但仍有必要记录下来，以便确定各墙段与马道和城门的相对位置。当然，有些墙段不同时期的修筑痕迹交错掺杂，难以厘定其年代，遇到这样的情况，我们便记下用料和砌筑方法上的显要特征。我们对城墙的研究是在受到严格限制、困难重重的条件下进行的，不攀城，不耗费大量时间精力清理、挖掘，就无法克服这些障碍。因此，这里展示的成果绝不是最终的，而仅仅是对这座千百年来守卫北京城的雄奇古迹的一点研究贡献。