La construction des cathédrales du Moyen-âge

Une véritable fièvre s’empare de la France vers 1150 : de grandes églises poussent un peu partout, s’élevant de plus en plus haut. Alain Salamagne, dans « Notre Histoire »(2003) raconte comment furent conduites ces entreprises folles et  inouïes.

De 1150 à 1250, des centaines de chantiers de construction s’ouvrent sur un territoire relativement restreint –l’Ile-de-France actuelle – la Picardie, et les régions voisines, le Hainaut-Cambrésis – le sud de l’actuel département du Nord. L’industrie du bâtiment à côté de l’industrie textile devient alors un secteur clef de l’économie médiévale. Les références stylistiques qui contribuent à définir l’art gothique par rapport à l’art roman, l’utilisation de l’arc brisé ou en tiers-point à la place de l’arc plein cintre – la voûte d’ogives au lieu de la voûte en berceau ou d’arête – ne suffisent pas à expliquer la genèse d’un art nouveau qui, se diffusant dès les années 1150, règne de manière inconditionnelle sur près de quatre siècles. Plus tardivement intégrée dans le champ de la recherche, l’histoire des chantiers des cathédrales interfère tout autant sur l’histoire des villes que sur celle des techniques, et sur celle des hommes, les maîtres-d’ œuvres qui mirent au service d’un projet hors du commun leur esprit d’invention et d’innovation.

Le grand siècle des cathédrales dure de 1150 à 1250 ; dès les années 1250 les mises en chantier diminuent, et les programmes trop ambitieux ne sont jamais achevés. Les édifices en cours de construction sont complétés par des constructions adventices, des chapelles latérales ajoutées entre les contreforts. Les troubles politiques des années 1280, la dépression des monnaies, puis des conditions climatiques défavorables contribuent à ralentir le rythme de travaux auxquels le début de la guerre de Cent ans (1337) donne un coup d’arrêt. Beaucoup de cathédrales n’ont jamais été achevées : celles de Troyes et Tours sont encore en chantier au début du XVIe siècle –trois siècles après le début des travaux – celles de Beauvais et Narbonne n’ont jamais possédé de nef, celles de Bayonne, Toulouse, Cologne ou Clermont-Ferrand n’ont été terminées qu’au XIXe siècle.

La cathédrale répond à un programme devant permettre  le service du culte et l’accueil d’une foule considérable. L’église-cathédrale-la maison de Dieu – doit d’abord abriter ses serviteurs, les chanoines, des clercs dispensés de la vie en commun et percevant les revenus d’une prébende contre un certain nombre de charges ou devoirs : la récitation des heures à la cathédrale, la participation au chapitre et éventuellement à des tâches de gestion. Tout un personnel annexe gravite à leur côté : les chapelains qui desservent les chapellenies ou fondations créées dans diverses chapelles, les archidiacres auxiliaires de l’évêque, le chantre qui s’occupe de la gestion du chœur, le trésorier qui a la responsabilité de l’entretien de la cathédrale et de son éclairage, du trésor et des archives, les gardiens… le personnel ecclésiastique des plus importantes cathédrales compte de 200 à 300 personnes.

Quand la cathédrale voit grand

Elles doivent aussi être en mesure d’accueillir les pèlerins comme les fidèles qui se pressent dans l’édifice sacré, en particulier au moment des grandes fêtes de Pâques ou de Noël, s’entassant sur les gerbes de jonc qui recouvrent les dalles de pierre, population parfois interlope que les gardiens doivent contenir. Il faut encore que les chœurs organiques des églises offrent aux chanoines – au nombre de 50 à Notre-Dame de Paris, de 60 à Noyons, de 72 à Reims, de 83 à Laon, chapitre le plus important de France – l’espace nécessaire à la célébration des offices. Enfin, autour de la cathédrale, le cloître clos de murs et de portes, et où s’étend la justice du chapitre, accueille différents bâtiments annexes : la demeure de l’évêque, le cloître, le bâtiment du chapitre, la bibliothèque, la chantrerie, outre les maisons des chanoines.

Les chanoines voient grand, d’autant que la prospérité économique de la fin du XIIe siècle et le fort accroissement de la population les entraîne à envisager l’avenir avec optimisme. Ces monuments de prestige s’étendent sur des dimensions inusitées jusqu’alors, 90 mètres à la cathédrale de Laon, 103 mètres à celle de Noyon, 113 mètres à Sens, 122 mètres à Notre-Dame de Paris, 130 mètres à Chartres et Cambrai, 145 mètres à Reims et Amiens. L’emprise au sol de Notre-Dame de Paris avec sa façade de 40 mètres de large représente 5 500 mètres carrés. L’espace urbain densifié du XIIe siècle, avec son parcellaire de maisons de bois ne laissant que des rues à la largeur limitées à 2 ou 3 mètres, impose l’aménagement de rues nouvelles et le dégagement des espaces nécessaires à l’installation du chantier. Souvent, comme à Noyon, Bourges, Le Mans…, la cathédrale s’étend à l’est au-delà du mur d’enceinte antique qui est détruit, mais entraîne aussi l’expropriation des propriétés des riverains, bourgeois réticents ou opposés à la cession de leur bien en faveur de ce pouvoir épiscopal contre lequel ils luttent. En effet, les cathédrales sont érigées dans un climat social tendu, loin de l’image d’Epinal couramment répandue : à Reims en 1233, les bourgeois se révoltent contre les taxes imposées par l’évêque, élèvent des barricades en dépavant les rues et en dérobant les pierres du chantier de la cathédrale, obligeant les chanoines à fuir la ville jusqu’en 1236. De tels troubles opposent encore le pouvoir religieux et laïque dans les cités épiscopales de Cambrai, Beauvais ou Laon.

L’entreprise au service de la foi

Le chantier de construction exige de l’espace, nécessitant des hangars pour le dépôt des blocs de pierre, des loges pour abriter les tailleurs, des aires de travail pour la préparation du mortier, de la chaux. A cela s’ajoutent les espaces de dégagement nécessaires à l’arrivée des chariots de transports : le seul rejet des déblais des fondations peuvent représenter sur une année de chantier actif jusqu’à 1000 m3, soit l’équivalent de 1000 bennes, le beniel à 2 roues tiré par un ou deux chevaux. Il faut encore conduire les matériaux à pied-d’œuvre : le sable, la chaux et les pierres, outre le bois pour les échafaudages ou la construction des abris pour les tailleurs de pierre et les loges des maçons. Une noria continue de chariots assure à flux tendu l’approvisionnement du chantier, lorsque les conditions climatiques s’y prêtent tout  au moins, car sur les chemins et rues de terre ou de bois, les chariots lourdement chargés s’enfoncent. D’ailleurs le bâtiment ne marche réellement que durant la bonne saison, de fin mars à début novembre.

A la fin du XIIe siècle, Pierre le Chantre, qui fut évêque de Tournai puis de Paris et comme tel contemporain des grands chantiers de construction, dénonce l’envie effrénée de construire, le luxe et l’élévation des édifices bâtis avec les larmes des pauvres. Car outre l’emprise spatiale de l’édifice sur le sol urbain, c’est bien par la hauteur de leurs tours, de leurs clochers que la cathédrale se détache par-delà les murailles de la ville sur les campagnes environnantes. Les édifices rivalisent de grandeur, et de beauté, avec des voûtes élevées sans cesse plus haut : vers 1150, elles atteignent 18 mètres sous la clef de voûte à Senlis, 9 mètres à Saint-Germer de Fly, 22 mètres à Noyon, 24 mètres à Laon ; vers 1160, elles dépassent les 30 mètres : 33 mètres à Arras, 35 mètres à Paris, 36 mètres à Chartres vers 1200. Les voûtes culminent à 38mètres à Reims vers 1220, 41mètres au chœur de Cambrai et 42 mètres à Amiens vers 1230 ! Les limites ultimes du système gothique sont atteintes à Beauvais, car les voûtes du chœur, montées à 48 mètres vers 1270, s’effondrent en 1284. Les culées des arcs-boutants ont cédé aux pressions exercées par les voûtes et toitures : problèmes de fondation ou de résistance aux intempéries, les organes de structures amincies par un architecte trop téméraire aux limites des capacités de résistance des matériaux ne purent jouer pleinement leur rôle.

Vers la voûte céleste

Ce gigantisme des édifices gothiques pose des problèmes techniques nouveaux : comment monter les matériaux dans les parties hautes de l’édifice, comment assurer la stabilité des murs qui s’élèvent plus haut qu’à l’époque romane tout en ayant une épaisseur moindre, à peine un mètre au sommet des murs gouttereaux ? Les dimensions supérieures de l’édifice gothique permettent parfois de conserver provisoirement la cathédrale antérieure, qui offre une aide éventuelle pour la pose des échafaudages du nouvel édifice. Le plus souvent néanmoins, le changement d’échelle du projet implique la libération totale du chantier. Les maîtres charpentiers et maçons affrontent ainsi une situation nouvelle : concevoir techniquement et dans ses différentes phases de construction un chantier dont les contraintes techniques sont inédites.

A la différence de l’époque romane ou une grande partie des matériaux semble avoir été montée à bras (sur des civières), les constructeurs des cathédrales utilisent plus de machines (les engins) facilitant l’élévation de lourdes charges. L’usage de la poulie, du palan, de la chèvre et surtout de la grande roue dite cage d’écureuil permet de démultiplier les forces. Quatre hommes appliqués à la grande roue peuvent monter par des cordes épaisses graissées en guise de câbles, jusqu’à un demi mètre cube soit une charge de pierre de 1000 à 1200 kg à une hauteur de plus de trente mètres, mais cela prend du temps : 45 minutes pour guider et recevoir les pierres, et 15 minutes d’interruption. L’usage des engins est absolument nécessaire pour le montage des tambours de colonne, la pose des clefs des arcs ou des voûtes d’un poids supérieur à une centaine de kilogrammes, pour les pierres d’entablement des parties hautes, ou encore pour les charpentes à chevrons portant ferme. Les fermes de la charpente sont assemblées au sol et montées de cette manière, vraisemblablement par plusieurs engins à lever bois. Opération des plus délicates car la largeur des édifices passe de 8,50 mètres à Noyon, à 11 mètres à Laon, 12 mètres à Paris, 14,60 mètres à Reims et Amiens, 15 mètres à Chartres, imposant des fermes triangulées de 15m de côté !

La charpente de la cathédrale doit être réalisée dans les meilleurs délais pour éviter de donner prise aux vents qui, d’après les moyennes météorologiques, peuvent monter jusqu’à 105 km/h à Bourges, 135 à Chartres (mais en janvier 1990 des vents de 150-180 km ont soufflé dans le nord de la France). Les murs extérieurs en cours d’élévation sont sujets à de très fortes pressions augmentant avec l’élévation  de l’édifice : à Bourges, les pressions exercées sur une travée de la cathédrale atteignent 55 tonnes, à Chartres, 100. Un organe technique devient nécessaire pour limiter les oscillations provoquées par la force des vents sur les versants des toitures : c’est l’arc-boutant qui apparaît à Chartres dans le même temps où les tribunes qui, jusque-là surmontent les bas-côtés, disparaissent.

Quand le génie donne des ailes

Constituant les principaux étais des murs culminants à 40 mètres de hauteur, les arcs-boutants sont montés en même temps que la charpente. Cette dernière posée et protégeant les maçonneries, les maîtres d’œuvre peuvent s’attaquer à l’une des étapes les plus complexes de la construction, le montage des grandes voûtes qui couvent le vaisseau central de l’édifice. De fait ils utilisent certains éléments de charpente, les entraits, pour installer sur des passerelles volantes les engins élevant les contres de bois destinés à porter les arcs doubleaux et transversaux des voûtes d’ogive. S’agit-il de demi-cintres de part et d’autre de la future clef de voûte ou de cintres entiers qui couvrent l’espace du vaisseau central ? Mais dans ce cas reposent-ils à mi-hauteur en profitant de l’appui offert par le sol du triforium ou partent-ils de fond pour monter à 40 m ou plus de hauteur ? S’agit-il d’échafaudages roulants traînés d’une travée à l’autre de l’édifice ? Et comment sont établies les plates-formes légères où prennent place les maçons ? Bien des points restent encore à éclaircir.

Chacune des étapes constructives –l’établissement des fondations, la conception du plan, le montage des voûtes… – nécessite l’expertise de maîtres maçons, charpentiers ou tailleurs de pierre assemblés autour du maître d’œuvre nommé par la fabrique, l’organisme chargé de la gestion de l’œuvre de construction. Les cathédrales sont érigées par de petites équipes d’artisans, seules les étapes préliminaires aux travaux – déblais et montage de fondations – exigent une main d’œuvre nombreuse et moins qualifiée. Maîtres, compagnons ou apprentis possèdent un vrai savoir-faire, connaissant le langage de la pierre et du bois, maîtrisant l’opus francigenum, la méthode d’appareiller les pierres propre aux ateliers français qui s’impose dans l’Europe du milieu du XIIIe siècle. Le labyrinthe des cathédrales (la maison de Dédale) est à l’image du chemin complexe qui conduit de la naissance à l’achèvement de l’œuvre, et que seul le fil d’Ariane permettra de retrouver : la complexité du dessin et des méandres du labyrinthe témoignent implicitement des pratiques mises en œuvre par les constructeurs des anciennes cathédrales.

fama-volat

une grand-mère qui s'amuse, certes, mais qui aime aussi partager ce qu'elle apprend

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