Introduction

1Chaque édifice, chaque monument est le fruit d’un processus décisionnel qui nourrit depuis longtemps les problématiques historiques et/ou artistiques. Outre les aspects politique, économique et/ou culturel, il revêt également des aspects techniques et technologiques dont le chantier de construction est le vecteur vers l’accomplissement de l’objectif final. Ce chantier peut aujourd’hui encore se lire à travers de nombreux indices visibles sur les matériaux sous forme de traces concrètes mais également par l’interprétation des vides et des négatifs générés. En les regroupant au sein d’une problématique précise, il devient possible de caractériser certains aspects du chantier de construction.

2Nous parlerons donc bien ici des traces involontaires laissées par les divers corps de métiers sur les matériaux, sur le chantier lui-même, et qui, en les regroupant et en les recoupant, permettent de mieux cerner les techniques de construction et la mise en œuvre des matériaux.

1. Le chantier gravé dans la pierre

3La pierre est un matériau pérenne qui, selon son degré de dureté et de dégradation, peut conserver de nombreuses informations prévalant à l’organisation du chantier et laissées de manière inconsciente par les ouvriers. Le symbole le plus prégnant reste bien souvent le trou de boulin, quelquefois délibérément visible ou du moins décelable, afin d’être facilement réutilisé dans le cadre de l’entretien ou de la restauration de l’édifice. En revanche, nous laisserons de côté les signes lapidaires et les marques de montage, qui sont des témoignages ostensibles du chantier, non des traces inconscientes. Il reste toutefois bien d’autres éléments à évoquer, ce que nous ferons ici en suivant le plus possible le processus de transformation de la pierre, de son extraction en carrière jusqu’à sa pose sur l’ouvrage en construction.

1.1. Comprendre la carrière

4L’analyse modulaire permet d’identifier indirectement la nature et la puissance des bancs de carrière débités. En effet, les hauteurs des pierres utilisées reprennent à quelques millimètres près la hauteur des bancs, déterminée par le découpage naturel de la roche. Le constat est valable pour les moellons comme pour les blocs de taille. Les moellons sont obtenus à partir de bancs de carrière réduits en hauteur, affleurants, et dont beaucoup se délitent naturellement sous l’action du gel et se débitent facilement. Les dolomies du Keuper et les calcaires du Bajocien sont exploités selon ces processus (Fig. 1). Les pierres de taille sont extraites dans des bancs plus puissants, généralement plus profonds et moins gélifs (Fig. 2).

5Dans la plupart des cas, la carrière d’alimentation d’un chantier médiéval n’est jamais retrouvée, car son empreinte dans le paysage reste peu marquante. Les carrières sont en général ouvertes à l’occasion d’une construction bien spécifique. Leur emprise dépend donc de l’importance de ce chantier. La plupart du temps, l’érosion et le recouvrement naturel les ont fait ensuite disparaître. Dans d’autres cas renseignés par les textes, les carrières, notamment celles ouvertes en fosses, en forêt, étaient rebouchées à l’issue du chantier. Seules des prospections minutieuses peuvent permettre de les identifier. Ainsi, la carrière de grès du bois du Streitwald, qui a alimenté le chantier de construction du château d’Ischeid1 est un exemple parlant. Elle a été identifiée à 500 m du site castral au cœur d’un parcellaire antique fossile par le fait que quelques moellons dépassaient de l’humus forestier. La fouille a permis la découverte de deux carrières en fosse, avec un front de taille peu élevé et deux tas. Le premier tas correspond à des blocs débités et prêts à être transportés. Le second regroupe les rejets de carrière (Fig. 3). La fin du chantier a, semble-t-il, marqué l’abandon de la carrière alors même que ces blocs capables étaient déjà extraits. Cet exemple marque bien le caractère très circonstancié de l’exploitation.

6De même, les traces d’extraction facilitent l’identification de la carrière et renseignent les modes opératoires. Il peut arriver que certaines pierres, malgré le travail de taille, conservent les traces liées à l’extraction du banc de roche. Ainsi, une pierre de taille de moyen appareil insérée dans le parement extérieur du mur gouttereau nord de l’abbatiale de Haute-Seille2 (fig. 4) présente deux encoches espacées d’environ 20 cm, ce qui correspond à ce qui a été observé sur différentes carrières dans le massif vosgien tout proche ; il s’agit d’emboitures, vestiges de l’extraction réalisée à partir de coins qui étaient insérés dedans. Les prospections menées sur la commune de Cirey-sur-Vezouze, sur les secteurs où les faciès géologiques correspondent, n’ont pas permis de localiser des carrières où ce mode d’extraction est visible. Toutefois, une des carrières candidate a pu être ainsi écartée car présentant les traces d’un mode d’extraction différent. Il est néanmoins possible qu’une reprise d’une activité d’extraction à une époque ultérieure, lors des grands travaux sur l’abbaye aux XVII^e et XVIII^e siècles. par exemple, ait pu effacer les traces originelles. Une fouille complète de la zone pourrait aboutir à la découverte de quelques traces d’extraction par emboitures.

1.2. Les tracés préparatoires, les épures

7La taille des pierres, en particulier les plus complexes, nécessite des tracés préparatoires, bien souvent effacés par la taille de finition. Certains restent quelquefois visibles, en parement comme en face cachée. Il s’agit de simples traits directeurs, censés diriger la taille. Sur de nombreuses églises, la plupart de ces traits se retrouvent sur les voussoirs de fenêtres en plein cintre, notamment au XII^e siècle. Un des arcs de la tour-porche du prieuré de Varangéville3 comporte différents tracés préparatoires semblant guider la phase d’élaboration des voussoirs (Fig. 5). Des tracés sont également souvent visibles sur les cheminées de style gothique flamboyant et les marches d’escalier, particulièrement sur les calcaires tendres de Meuse, de Champagne ou de Bourgogne4. On retrouve cette même logique, plus complexe, sur l’oculus de la façade occidentale de l’église de Vomécourt-sur-Madon5 (Fig. 6).

8Ces tracés matérialisent selon les cas la forme finale du bloc ou bien l’axe d’une géométrie, l’emplacement des moulures, arêtes et biseaux à creuser. La plupart du temps, ils finissent par disparaître au cours de l’élaboration. Quelquefois, ce sont simplement les traits intermédiaires de la construction d’une figure géométrique complexe, et dont l’utilité disparaît sitôt le tracé final obtenu.

9Quelquefois, nous retrouvons des tracés plus complexes, des épures, utilisés comme modèle pour la conception d’un élément architecturé particulier.

10Le tracé d’un pilier composite adossé à un mur est ainsi conservé sur une pierre d’un contrefort de l’église d’Écrouves6. Certains piliers des bas-côtés de l’église, celui notamment entre la deuxième et la troisième travée au nord, présentent un profil semblable, à ceci près que l’intervalle entre les colonnettes est anguleux et non arrondi, et que le tore principal, celui des arcs doubleaux, s’appuie sur une structure rectangulaire assimilable à un pilastre, alors qu’il est outrepassé sur le tracé (Fig. 7).

11Sur un des piliers de la fin du XV^e siècle de l’église de Crantenoy7, nous pouvons observer le tracé d’un triangle rectangle à partir d’un cercle (Fig. 8). Il y a fort à parier que ce tracé a été réalisé à partir d’un compas et d’une équerre durant la phase de construction de la nef. La signification du tracé reste sujette à de nombreuses conjectures : est-ce un modèle pour expliquer la manière d’obtenir un angle droit ? Est-ce un gabarit ? Ou encore un tracé réalisé dans un moment de pause, d’ennui ?

12Dans de rares cas, la pierre peut servir de support au tracé de modèles à l’échelle d’une salle entière. Le premier étage du donjon-porche de Gombervaux8 a été utilisé comme salle des traits (Fig. 9). Des tracés de plus de deux mètres y sont gravés sur le parement intérieur nord-ouest. Ils correspondent à de grands traits dont l’usage n’a pas pu être identifié. En revanche, l’arc en tiers-point incisé sur le parement sud-ouest présente des dimensions qui sont une fraction exacte des arcs visibles sur la tour, à savoir ceux de la porte côté extérieur, la pointe des écus au-dessus de cette porte et celui du remplage au-dessus de l’écu central.

1.3. La taille

13La plupart des pierres conservent également les dernières traces des outils qui les ont façonnées. Leur nature participe à la compréhension du chantier et à son organisation. Dans le cas de petits modules de calcaire dur, les traces peuvent être celles liées à l’équarrissement, témoignant d’un processus de taille peu avancé (Fig. 10). La pierre prend alors un aspect presque brut, sans véritable surface travaillée. Lorsque la pierre est dégrossie, elle possède un parement quadrangulaire. Les impacts de pic ou de broche sont généralement les témoins de cette phase de taille (Fig. 11). Enfin, lorsque la pierre montre un layage ou une taille brettelée, il faut considérer une taille de finition. Cette étape est démontrée dans la plupart des élévations en bel appareil et se lit particulièrement bien dans les grès et les calcaires tendres.

14L’exemple du château de Romont9 est un cas particulièrement évocateur des différentes étapes. Certaines pierres d’angle du principal vestige de maçonnerie du site présentent des boudins en quart-de-rond, au tracé en arc de cercle ou rectiligne, séparés par une incise réalisée sans doute à la broche. L’ensemble paraît ainsi former un bossage à l’esthétique volontaire (Fig. 12, lettre A). Nous privilégions toutefois l’hypothèse, plus technique, d’une phase de dégrossissage non entièrement aboutie. La ciselure périmétrique a également été effectuée lors de cette étape, en préalable aux boudins en quart-de-rond. Par ailleurs, certaines de ces pierres sont plus avancées dans le délardage (Fig. 12, lettre B). La pierre suivante comporte des traces de pic ou de broche montrant une toute autre orientation (Fig. 12, lettre C). Sur la quatrième, le layage de finition a même été commencé, bien que non abouti (Fig. 12, lettre D). Enfin sur les autres pierres, la taille de finition est achevée. Dans les parties hautes de la chaîne d’angle, avant une reprise évidente, le travail de taille semble avoir été stoppé un peu plus précocement à chaque nouvelle pierre posée. Le chantier de maçonnerie devait avancer à un rythme que ne pouvait pas suivre l’atelier de taille, les dernières pierres de la chaîne d’angle ont alors été montées non achevées, mais prêtes à la pose. C’est peut-être là que la dimension esthétique est entrée en considération.

15Au-delà de l’outil, la trace laissée dans la pierre peut offrir nombre d’autres renseignements. La taille de finition au marteau taillant droit permet de remarquer la disposition des coups entre eux, et ainsi de visualiser la ou les positions tenues par le tailleur lors du travail (Fig. 13). Une taille oblique ne sollicite pas les mêmes mouvements du corps que la taille en gerbe : la première oblige à un déplacement latéral alors que la seconde demande une rotation partielle des épaules. Une taille désordonnée laisse supposer que soit l’esthétique n’est pas recherchée, soit la pierre était ensuite couverte d’un léger enduit.

16De même, la largeur des impacts permet de savoir si l’outil est placé plutôt perpendiculairement à la surface de travail, ou bien s’il vient plutôt glisser sur elle (Fig. 14). Ces différences peuvent témoigner de la position de la pierre au moment de la taille (posée à plat ou en biais ; à bonne hauteur du tailleur ou trop basse ou haute10) mais peuvent également s’expliquer par la dureté du matériau travaillé. Ainsi il convient de frapper plus perpendiculairement une pierre dure, sinon l’outil risque de glisser sans enlever de matière. À l’inverse, sur une pierre tendre, ce geste peut créer des layures trop profondes.

17Enfin, la latéralité des tailleurs peut dans certains cas être mise en évidence. C’est généralement le cas avec les traces de bretture, lorsque celles-ci sont suffisamment étirées sur la pierre (Fig. 15). Nous avons également pu démontrer que l’étude tracéologique sur certains signes lapidaires (en l’occurrence des spirales) pouvait déterminer la latéralité de l’ouvrier, ainsi que l’usage d’un même signe par plusieurs tailleurs11.

1.4. L’agencement des blocs

18L’agencement des blocs au sein du mur témoigne de l’organisation du chantier de maçonnerie, des logiques d’assemblages retenues et de la maîtrise technique des ouvriers. Des séquences de modules approchants (SMA) se repèrent quelquefois au sein des parements en pierre de taille. On observe sur un pan de mur deux ou trois assises dont les hauteurs sont identiques. Sur un autre pan de mur, on peut quelquefois retrouver cette même séquence. Ce constat permet d’envisager que ces pierres ont été débitées sur un même banc de carrière, et donc probablement lors d’une même phase de travail. Leur transport sur le chantier, leur taille et leur pose ont alors pu s’opérer dans des rythmes semblables. Ainsi, nous pouvons apprécier le différentiel d’avancement entre deux pans de maçonneries à un instant T. (Fig. 16).

19Le sens de pose des pierres d’une assise peut également être lu à travers l’agencement de boutisses décalantes. Elles se distinguent des autres pierres par leurs dimensions et leur positionnement. Lorsque la pose d’une pierre fait correspondre deux joints verticaux de suite, le maçon place alors une pierre, plus petite, afin de créer un décalage pour la pierre de pose. Par le jeu d’assemblage, il est alors possible de déconstruire l’assise et de savoir laquelle de la pierre à gauche ou à droite de la boutisse a été décalée. Un exemple pris sur l’élévation du gouttereau sud de la chapelle templière de Xugney montre que l’assise a été posée de la gauche vers la droite (Fig. 17). Dans le cas de maçonneries de moellons, cette lecture est rendue plus ardue. Elle est en revanche facilitée lorsque les pierres sont disposées en épi, puisque le sens d’inclinaison des pierres indique naturellement le sens de progression de l’assise. Lorsque le sens d’inclinaison des pierres change de côté d’une assise à l’autre, il est certain qu’il a fallu attendre de terminer l’assise inférieure avant de débuter la suivante, ce qui n’est plus nécessairement vrai dans le cas où deux (ou plusieurs) assises successives sont orientées pareillement.

2. L’empreinte du chantier

20Des structures mobiles ou amovibles, généralement en bois, sont vouées à l’acheminement des matériaux (charriot, engin de levage), l’accessibilité des ouvriers (échafaudage, clayonnage) et au maintien des maçonneries en construction (cintre, coffrage). Démontées, remployées, brûlées ou déplacées de chantier en chantier, elles ne sont quasiment jamais retrouvées. Les treuils à roue conservés dans les combles de la collégiale Saint-Thiébaut de Thann12, l’église Saint-Martin de Colmar, l’église Saint-Thomas et la cathédrale de Strasbourg13 restent des exemples exceptionnels d’engins de levage encore visibles en Grand Est. Seuls quelques vides et négatifs au sein des maçonneries permettent d’identifier ces éléments disparus.

2.1. Les trous de boulin

21L’échafaudage se matérialise souvent par la présence de trous de boulin sur les élévations. Leur analyse fine apporte des éléments de compréhension relatifs à la technicité déployée sur le chantier et au phasage de celui-ci. Il est souvent bien délicat de déterminer ce phasage, car il ne faut pas confondre un changement de méthode d’agencement des pièces de bois (qui se traduit par un changement de rythme des trous de boulins) et la pose d’une nouvelle structure, indépendante de la précédente. Le rôle de l’échafaudage évolue au cours du chantier, aussi bien dans sa structuration que dans son usage. Organe stabilisateur dévolu à la circulation des ouvriers et des matériaux, il permet dans un premier temps leur acheminement en hauteur. Cette fonction peut s’effectuer de différentes manières, par le biais d’une rampe ou d’une échelle empruntée par les maçons ou bien encore par une sapine, conduit vertical aménagé à travers les différents niveaux de l’échafaudage afin de monter les matériaux au moyen d’un système de levage. Dans de rares cas, la sapine se devine par le resserrement de l’espacement des trous de boulins.

22Sur la chapelle de la commanderie templière de Xugney14, le parement extérieur du mur gouttereau sud semble avoir été monté, du moins dans ses premiers mètres, avec un échafaudage indépendant pour chaque travée (Fig. 18). Entre ces dernières, il en résulte une organisation très différente des trous de boulins mais aussi du parement. En effet, les niveaux de platelage ne sont pas les mêmes, ce qui se ressent d’ailleurs sur les hauteurs d’assise. Même si leurs traces sont ensuite plus ténues du fait de la mauvaise conservation du parement initial, il semble que ces éléments s’uniformisent quelque peu, sauf peut-être pour la troisième travée. On passe donc d’un système d’échafaudage à circulation essentiellement verticale dans les premiers mètres, à un système de circulation plutôt horizontale, au moins sur un niveau de platelage. Évidemment, cela s’en ressent dans la mise en œuvre du parement puisque les hauteurs d’assises des deux premières travées sont maintenant bien réglées entre elles. Du côté du parement intérieur, nombre de trous ont disparu suite à des rejointoiements ultérieurs, mais ceux encore visibles laissent présager d’un montage similaire. Toutefois, ceux de la troisième travée sont quasiment tous conservés. Ils montrent un système échafaudé de quatre platelages successifs superposés tous les 120 cm environ et maintenus par trois perches.

23Les trous de boulins présentent des caractéristiques qui ont conduit à établir des typologies bien cernées15. Les étudier permet d’intégrer les techniques de mise en œuvre, de les comparer d’un chantier à l’autre. De même, ces trous sont quelquefois propices à la conservation de fragments de boulin. Ainsi, un trou de boulin du donjon de Vaudémont16 recelait du bois que l’analyse dendrochronologique a pu identifier comme étant du hêtre daté des alentours de l’An Mil17. L’usage de ce bois est un renseignement intéressant. Il est plutôt réputé pour être utilisé en intérieur, car sa nature cassante et peu résistante lui fait craindre les aléas climatiques. S’il est employé ici, ce n’est pas par méconnaissance de ses propriétés. En effet, les boulins sont circulaires et leur gaine n’est pas régulière (Fig. 19). Les quelques empreintes remarquées dans les mortiers prouvent également que l’écorce n’est pas enlevée et qu’il s’agit donc d’arbres jeunes justes ébranchés et dont le diamètre n’excède pas 12 cm. Enfin, cette essence possède un bon taux de rétractabilité, ce qui pouvait peut-être permettre de retirer les boulins moins difficilement après usage.

2.2. Les couchis

24Il existe de nombreuses traces possibles permettant d’identifier les techniques de coffrage, de cintrage d’une voûte. La plus visible d’entre elles est tout simplement la courbe de l’arc ou de la voûte. Dans certains cas, le décalage des pierres d’un même arc permet d’imaginer un décoffrage trop rapide ou trop précoce, lorsque qu’il ne s’agit pas d’un déplacement dû à des mouvements de la maçonnerie au cours des siècles.

25Les cintres des arcs et des voûtes restent surtout visibles par les traces de couchis imprimées sur une voûte en blocage. Là encore, empreintes et fragments imprimés et insérés dans les mortiers rendent compte des techniques, des essences et potentiellement des circuits commerciaux. Les empreintes de couchis dans la tour-porche du prieuré de Varangéville18 démontrent que la voûte rampante de son escalier monumental a été réalisée en cinq sections successives (Fig. 20). Chacune de ces sections possède selon les cas entre 4 et 7 cintres qui étaient reliés entre eux par des couchis dont certains fragments sont encore piégés dans le mortier. Les plus grands mesurent 94 x 15 cm (Fig. 21). Leur analyse montre l’emploi du sapin, un bois qui n’est disponible que dans la montagne vosgienne, à plusieurs dizaines de kilomètres en amont, et qui a donc dû être acheminé par flottage sur la Meurthe.

26À Dieulouard, les couloirs menant à la crypte romane de l’église, en partie taillés dans la roche, sont couverts par une voûte en bâtière (Fig. 22). Le procédé présente les avantages d’une mise en œuvre très simple et n’entrave pas la circulation dans le couloir. Tout d’abord, les murs du couloir sont montés jusqu’au départ des voûtes. Ensuite, des arcs en plein cintre sont maçonnés à intervalle plus ou moins régulier, tous les 1,50 à 2 mètres. Une encoche est pratiquée de part et d’autre de la clef d’arc. Cette encoche reçoit une panne de 5 cm de section et suffisamment longue pour atteindre l’arc suivant. Cette panne agit comme une faîtière. Les couchis en bois de 60 cm de longueur pour 10 à 15 cm de largeur cm sont alors disposés perpendiculairement, depuis l’arase des murs contre lesquels sont installées deux autres pièces de bois et s’appuyant sur cette faîtière. La position en biais de ces deux pièces explique que le mortier ait pu couler entre elles et la paroi du mur, ce qui explique les bourrelets de mortiers observés le long de l’interface mur/voûte. Ce principe de cintrage minimaliste continue d’être employé jusque dans l’architecture gothique pour la mise en œuvre des voûtains¹⁹, et se retrouve aussi fréquemment pour la mise en œuvre des arcs de fenêtres en plein cintre. Il n’est ainsi pas rare de pratiquer deux petites encoches sur les deux sommiers de l’arc à monter. Elles sont destinées à accueillir une pièce de bois qui maintient le cintre, comme sur la fenêtre du collatéral de l’abbatiale de Morimond20 ou l’église de Rupt-aux-Nonnains21 (Fig. 23), sur les arcs de la tour d’escalier du prieuré de Varangéville ou enfin, dans un style encore plus rudimentaire, sur le noyau de l’escalier en vis de ce même site.

2.3. La composition des matériaux

27Les analyses physico-chimiques réalisées sur les matériaux de construction autorisent une compréhension affinée voire renouvelée de la question des approvisionnements et des circuits économiques qui leur sont liés. Sans s’appesantir sur ce domaine néanmoins très important, il convient d’en rappeler les principaux apports. Les analyses dendrochronologiques fournissent une datation (quelquefois à l’année près, et dans ces cas-là, la saison) de l’abattage du bois, ainsi que la caractérisation des essences. L’analyse ¹⁴C sur les matières carbonées offre une datation selon une fourchette de plusieurs dizaines d’années à plus d’un siècle. La diffraction par rayons X (DRX) permet de caractériser la composition chimique des matériaux, par exemple des pierres, ce qui peut favoriser la recherche de sa carrière d’origine.

28Enfin, les lames minces réalisées sur les mortiers peuvent déterminer leur composition et leur proportion. De manière générale, les dosages ne sont pas les mêmes, qu’il s’agisse d’un liant de joint, de blocage, de fondation ou de solin faîtier.

29Les inclusions renseignent sur la gestion du chantier. Ainsi, les mortiers de la commanderie templière de Xugney contenaient des éclats de grès, ce qui semble démontrer que les déchets les plus fins de l’atelier de taille de pierre étaient réinvestis dans l’aire de gâchage des mortiers pour leur donner plus de cohésion.

30L’analyse de la granulométrie des sables, couplée aux études physico-chimiques (lames minces, MEB, DRX) nous renseigne sur leur composition, au-delà de ce qui peut être discriminé à l’œil nu ou à la binoculaire. Les informations telles que les inclusions de débris végétaux, les résidus de quartz, la sphéricité des grains de sable, la porosité des mélanges permettent de cerner la provenance des matériaux. Là encore, nous pouvons en déduire quelques bribes des circuits économiques mis en place autour des chantiers. Ainsi, si la plupart des sables proviennent de lieux situés à proximité du chantier, celui qui a servi à la construction du donjon de Vaudémont ne semble pas provenir des ruisseaux proches, ni du Madon voisin, car les éléments chimiques identifiés n’existent que dans les alluvions déposées par la Moselle, distante de 15 à 20 km environ, et rapportées du massif vosgien. Ce mortier comporte également des galets susceptibles de provenir du lit de cette même rivière²².

31Nous avons présenté ainsi quelques éléments, quelques pistes de réflexions, agrémentées de quelques résultats, qui contribuent à mieux cerner le chantier de construction et son environnement. Nous avons délaissé plusieurs aspects pourtant essentiels, parmi lesquels les signes lapidaires, les marques de montage, la tracéologie du bois, ou encore les systèmes de scellement. Loin de les ignorer ou de les sous-estimer, ils méritent une attention toute aussi aigüe. Toutes ces considérations doivent être exploitées, que ce soit lors d’une analyse d’un bâtiment complet, d’un pan de mur, ou simplement de quelques assises exhumées du sous-sol.

32De prime abord très épars, ce jeu de puzzle forcément incomplet parvient in fine à offrir un panorama du chantier qui renouvelle bien souvent la compréhension d’un édifice et de l’économie qui l’environne.

33À travers le prisme du monument et de ses matériaux, nous entrevoyons aussi les aspects sociologiques du chantier, notamment ceux liés à l’organisation du travail et à sa pénibilité. En définitive, l’archéologue du bâti ranime la mécanique endormie d’un chantier terminé depuis des siècles en redonnant corps à des techniques, des gestes, des savoir-faire oubliés, disparus ou ignorés.