Chapitre IV. Les indices du chantier
p. 135-161
Texte intégral
LA « FERME-ÉPURE »
1Les structures de charpente sont traditionnellement conçues sur des aires d’épure, sur un vaste plancher provisoire où l’épure est tracée au noir de charbon ou bien représentée par des fils tendus. C’est par ce procédé qu’ont été réalisées les premières fermes des charpentes au xiiie siècle, comme le plan des premières travées avec les sablières, les blochets et les entraits, ainsi que les contreventements longitudinaux.
2Le relevé de la charpente a permis de reconnaître l’utilisation d’un autre procédé pour les autres fermes, basé sur le principe de la ferme-épure. Plutôt que d’utiliser toujours le même tracé d’épure pour la conception de toutes les fermes, les charpentiers se sont servis d’une ferme principale déjà constituée pour concevoir les suivantes. Ils ont ainsi superposé sur celle-ci les bois de la nouvelle ferme en les calant précisément les uns sur les autres afin de tracer l’emplacement des assemblages (piquage). Une fois ceux-ci taillés, ils ont assemblé la nouvelle ferme, toujours au-dessus de la ferme-épure, pour vérifier le bon agencement des pièces, puis percé les trous de cheville avec une tarière. Lors des percements, la tarière a traversé le bois et s’est s’arrêtée sur la pièce sous-jacente en amorçant un léger trou ou cupule. Ce sont ces petites cupules laissées par une tarière à cuillère qui ont été repérées au droit des assemblages de plusieurs fermes de la charpente, qui sont autant de fermes-épures.
3On les observe, dans un état fragmentaire, sur les fermes principales 36, 56 et, dans un état de conservation quasi complet, sur les fermes principales 132 et 142. Sur cette dernière, ces cupules sont présentes au droit de tous les assemblages, excepté au pied des contrefiches et le poinçon, excepté en tête. Le nombre de cupules par assemblage indique donc le nombre minimal de fermes réalisées sur la ferme-épure : huit pour F142 et sept pour F132. Sur F36 et F56, seul le chevron nord, au droit de l’assemblage du faux-entrait, en comporte.
4Sur F132 et F142, l’emplacement des cupules correspond aux percements des assembla des fermes secondaires et non de ceux des fermes principales. En effet, les cupules sont présentes au droit des assemblages correspondant aux pièces des fermes secondaires comme les écharpes et à celles qui leur sont communes (aisseliers, jambes de force…), et non aux pièces qui sont exclusives aux fermes principales comme les contrefiches et le poinçon (fig. IV-1). Ainsi, le faux-entrait montre des cupules en tête de l’aisselier et non en pied de la contrefiche tandis qu’elles apparaissent à l’emplacement des écharpes des fermes secondaires.
5De même sur les chevrons, les cupules sont situées en tête d’écharpes et non en tête de contrefiches. Sur l’entrait, les cupules sont localisées en pied des jambes de force alors que celui-ci n’est jamais chevillé à l’entrait des fermes principales. Enfin, aucune cupule n’a été relevée sur l’entrait au pied du poinçon. Ceci confirme donc que ces fermes principales ont servi d’épure pour des séries de sept à huit fermes secondaires, soit deux travées, selon le nombre de cupules conservées, mais jamais pour des fermes principales qui devaient, elles, être conçues sur un véritable tracé d’épure.
6Ces cupules peu profondes sont parfois difficiles à observer et peuvent avoir disparu suite à l’érosion des bois. Certains percements ont pu aussi ne pas toucher la surface des fermes épures. Il est donc probable que d’autres fermes-épures ont pu exister dans cette charpente et que ce procédé a servi à la conception de toutes les fermes secondaires. Cependant, par prudence, nous conviendrons que les fermes de la charpente ont été réalisé selon deux procédés, le premier à partir de tracés sur épure et le second sur ferme-épure.
7Il faut aussi noter que sur ces fermes-épures, la face est des bois est couverte d’une multitude de coups de hache et de traces résultants de chocs et de frottements d’autres bois, liés à la manutention des pièces sur ces fermes.

Fig. IV-1. Cupules au droit des assemblages sur le faux-entrait de la ferme principale 142. Celles situées entre l’aisselier et la contrefiche correspondent au percement des pieds d’écharpe de fermes secondaires (au second plan) tandis qu’elles sont absentes au droit de la contrefiche.

Fig. IV-2. Tracés de piquage au traceret destiné à délimiter la mortaise à tailler sur le chevron.
LE PIQUAGE
8Plusieurs assemblages conservent des traces de piquage faites avec une pointe métallique (traceret) (fig. IV-2). Ces tracés préparatoires à la taille furent réalisés sur l’épure ou une fermeé pure lorsque les bois étaient superposés les uns sur les autres afin de définir l’emprise des assemblages. L’usage de la pointe métallique est propre aux techniques de charpenterie du xiiie siècle. Aucune trace de lignage n’a cependant été observée. Soit il a été fait au cordeau avec du noir de charbon qui a été effacé avec l’usure du temps, soit il n’a tout simplement pas été réalisé, ce qui semble être le plus plausible ici. En effet, avec des bois standardisés de section identique, tous les assemblages peuvent être taillés dans l’axe des pièces uniquement d’après le piquage. Il n’est pas rare en effet de voir des grandes charpentes du xiiie siècle sans aucun lignage sur les bois, comme celles de la cathédrale de Tours.
LE MARQUAGE
9Le marquage des bois est réalisé en fin d’exécution de la ferme. Chaque pièce reçoit alors une marque distinctive qui va servir de repère pour son remontage au moment du levage. Ainsi, chaque bois est marqué afin qu’il puisse être replacé dans sa position prédéfinie dans la ferme et chaque ferme est numérotée afin qu’elle soit disposée à son rang dans le plan de la charpente. La numérotation des fermes par des séries de chiffres romains correspond donc à l’ordre successif de leur exécution. Toutes les marques sont ici inscrites à la rainette sous la forme de grands traits couvrant les deux tiers de la face.
10Comme dans de nombreuses autres charpentes du xiiie siècle, le marquage obéit à certaines conventions d’écriture afin de faciliter leur inscription et leur lecture lors du remontage de la ferme. Les marques sont ainsi en chiffres romains avec des abréviations où le X est associé au V. Elles sont inscrites généralement au droit d’un assemblage sur les deux pièces (fig. IV-3) et en pied des pièces obliques. Enfin, comme une ferme est symétrique par rapport à son axe vertical, les marques inscrites d’un côté se distinguent de celles du côté opposé par le rajout d’un signe supplémentaire appelé contremarque.
11L’étude du marquage montre qu’il existe deux systèmes de numérotation : un premier pour la charpente d’origine mise en œuvre en 1256-1257 sur la nef et le chœur et un second pour la partie remaniée sur les dernières travées de la nef en 1263 (F57-F67). Pour chacun de ces deux systèmes, le marquage concerne aussi bien les fermes que les éléments du dispositif longitudinal dont ne subsistent que les poinçons.

Fig. IV-3. Marques de la ferme 58.
Le marquage de 1256-1257
12Ce marquage, cohérent et homogène, s’applique aux charpentes mises en œuvre sur la nef et le chœur en 1256 et 1257. Il se décompose en plusieurs séries numérotées en chiffres romains dont le sens de progression correspond au sens de montage de la charpente (fig. IV-4 et IV-5). Pour la nef, les cinq séries identifiées évoluent de l’ouest vers l’est selon le sens de levage des fermes, du pignon vers le chevet, tandis que sur le chœur les deux séries progressent dans le sens inverse, de l’est vers l’ouest. De même, dans la nef, les marques sont inscrites sur la face ouest des fermes tandis que sur le chœur, elles le sont sur la face est. Cette face d’inscription, dite face d’établissage, correspond à la face de remontage des pièces et indique le sens de progression du levage.
Marquage de la charpente de la nef
13Ce marquage comprend cinq séries numérotées dont seules deux subsistent dans la charpente d’origine en place, de F16 à F56, les autres étant restituées d’après les réemplois.
14La 1re série concerne les fermes situées à l’ouest entre les deux tours de façade. Aucune marque n’a été retrouvée sur les réemplois mais le nombre de fermes manquantes suggère une série de 1 à 15.
15La 2e série, de F16 à F35, évolue de l’ouest vers l’est de I à XX sans discontinuité ni interruption au niveau des fermes principales. Celles-ci sont bien intégrées à la numérotation contrairement à ce que leur différence de structure avec les fermes secondaires aurait pu suggérer. À part quelques rares exceptions, les I sont inscrits avant le V ou le X, ce qui inverse le sens de lecture habituel de ces marques.
16Dans les fermes, les marques sont inscrites en pied des pièces obliques (chevrons, écharpes) avec un report de la marque du pied de l’écharpe et de l’aisselier sur le chevron au droit de l’assemblage (fig. IV-6 à IV-8) tandis que les pièces horizontales sont aléatoirement marqués au nord, au sud ou aux deux extrémités, avec de très rares reports sur le chevron.
17La 3e série, de F36 à F55, est presque semblable à la précédente avec une évolution de l’ouest vers l’est de I à XX, sans discontinuité par rapport aux fermes principales. On relève la même abréviation avec cependant un sens de lecture plus aléatoire des chiffres (les I avant le V avant le X ou l’inverse), parfois au sein d’une même ferme.
18Leur localisation sur les fermes semble plus rigoureuse avec, comme différence par rapport à la précédente série, une absence de report sur le chevron au droit du pied de l’écharpe, sauf pour les trois premières fermes, un marquage des entraits retroussés et des faux-entraits uniquement au sud, excepté pour les deux premières fermes.
19Les 4e et 5e séries, de F56 à F106, à l’emplacement de la partie remaniée en 1263 et de la charpente du xviiie siècle, sont restituées d’après F56 en début de série et les nombreux réemplois.

Fig. IV-4. Plan de marquage des charpentes de la nef et du chœur (1256-1257).

Fig. IV-5 (quadruple page). Tableau de la numérotation des fermes.




Fig. IV-6. Schéma de localisation des marques sur les fermes.
20La 4e série progresse de I à XVII et la 5e de I à XX, toujours de l’ouest vers l’est. Sur toute la nef, les contremarques évoluent logiquement de série en série, de l’ouest vers l’est, avec une certaine cohérence. Au nord, les marques sont progressivement barrées d’un trait, passant du franc dans la 2e série, au « un monté » dans la 3e, au « deux montés » dans la 4e et au « trois montés » dans la 5e. Au sud, les marques sont graduellement mordues d’une « langue de vipère » dans les trois premières séries (la première devait être franche, sans contremarque), puis adjointes d’un bec à la 4e, et enfin dépourvues de contremarque à la dernière.
Marquage de la charpente du chœur
21La répartition des marques au sein des fermes répond d’une structure un peu différente de celle la nef mais elle correspond aux mêmes principes. Les marques sont inscrites en pied des pièces obliques (chevrons, jambes de force, aisseliers, écharpes et contrefiches) et à chaque extrémité des pièces horizontales (entraits, faux-entraits, entraits retroussés) excepté pour le dernier faux-entrait qui n’est identifié que par une seule marque. Il s’agit donc essentiellement de marques de pièces destinées à identifier la pièce et non de marques d’assemblage excepté au début du marquage des fermes du chœur, de F161 à F159, où les charpentiers ont commencé à marquer tous les assemblages de l’entrait retroussé avant de se raviser, voyant que cela était inutile et fastidieux.
22Concernant la numérotation, les fermes du chœur sont numérotées de l’est vers l’ouest suivant deux séries continues : de I à XXX (F161 à F132) pour la première et de I à XXV (F131 à F107) pour la seconde (fig. IV-4). Le contremarquage évolue là aussi de la première à la seconde série selon une certaine logique avec au sud le rajout de langues de vipère à la marque et au nord l’adjonction d’un bec après le franc. On retrouve aussi les mêmes signes de contremarque employés dans la nef, ce qui suppose une exécution faite par les mêmes charpentiers.
23Pour la croupe, les demi-fermes sont marquées en deux séries symétriques évoluant de I à XVI, de la ferme de croupe à la demi-ferme d’axe, avec un contremarquage d’une langue de vipère au nord.
Marquage du contreventement axial
24Un autre marquage indépendant de celui des fermes a été utilisé pour les éléments du dispositif longitudinal axial qui était fixé aux poinçons, marqués sur leur face nord. Les poinçons de la nef ont une numérotation qui progresse de III (F16) à XI (F56), de l’ouest à l’est, et inversement sur ceux du chœur, de I à XI, de l’est vers l’ouest. Cette numérotation s’interrompt entre F57 et F107 avec la reprise de 1263 et la charpente du xviiie siècle.
25On constate donc, avant la reprise de 1263, que le marquage du contreventement était continu aussi bien sur la nef que sur le chœur, avec un ordre de progression correspondant à celui des fermes de la charpente. Ce marquage confirme une exécution du dispositif contemporaine de celle de la charpente et que son montage a suivi la progression du levage des fermes.
Interprétation
26Ce système de marquage et de contremarquage est donc cohérent sur l’ensemble de la charpente, avec des contremarques qui se suivent de série en série. L’utilisation dans les charpentes de la nef et du chœur du même registre de marques en chiffres romains et de contremarques, selon des séries identiques, avec une répartition similaire au sein des fermes confirme que ces deux charpentes ont été exécutées par les mêmes équipes de charpentiers.

Fig. IV-7 (quadruple page). Tableau de marquage des fermes secondaires.
* : les écharpes nord et sud sont remplacées par des aisseliers et des petites écharpes.
? : surface érodée ou cachée.
Noir : bois bûché, caché, remplacé ou disparu.





Fig. IV-8. Tableau de marquage des fermes principales.
? : Surface érodée ou cachée.
Noir : bois bûché, caché, remplacé ou disparu.


27Chaque série numérotée de 17, 20, 25 ou 30 fermes peut correspondre à un ensemble réalisé par une équipe de charpentiers dans l’hypothèse où il y aurait eu sur ce chantier plusieurs équipes travaillant de concert, en parallèle, avec pour chacune d’elle l’emploi d’une contremarque distincte. Une autre hypothèse, la plus plausible selon nous, serait qu’il y ait eu qu’une seule et unique équipe qui aurait réalisé toutes les fermes en continu en respectant successivement des séries numérotées correspondant à autant de phase de levage. Chaque série de 20 ou 30 fermes aurait donc été exécutée le temps d’une étape de chantier, puis levée aussitôt. Cette proposition est la plus vraisemblable puisque deux lots de bois de deux séries différentes, portant les mêmes marques avec les mêmes contremarques, ne pouvaient être stockés et levés ensemble sans qu’il n’y ait risque de confusion entre les pièces. En effet, la numérotation des fermes utilise des séries courtes de chiffres romains qui se répètent de série en série avec des contremarques identiques selon les lots de fermes. On peut donc supposer que lorsqu’une nouvelle série de fermes commence à être réalisée avec, pour son marquage, une contremarque qui a déjà été utilisée dans un lot de fermes précédent, celles-ci ont déjà été levées. Selon cette hypothèse, pour la nef, les fermes de la 5e série (F73-F106), utilisant des marques franches au sud, ont été exécutées alors que celles de la 2e série de la nef marquées à l’identique étaient déjà mises en place. De même, les deux séries de fermes du chœur ont été réalisées alors même que les fermes des dernières séries de la nef (F73-F106) étaient déjà levées. Les sept séries de fermes numérotées en continu auraient donc été exécutées et levées successivement, vraisemblablement par la même équipe de charpentiers, avec celles de la nef en 1256 puis celles du chœur et de l’abside à partir de 1257, ce qui expliquerait l’emploi du même type de marque et de contremarque sur toute la charpente. Cette proposition semble cohérente avec les datations dendrochronologiques, les observations sur les bois et aussi la logistique d’un chantier de ce type puisqu’une réalisation conjointe du chœur et de la nef par deux équipes travaillant en parallèle suppose un personnel suffisant pour la direction et l’encadrement des deux chantiers, deux espaces de travail au sol, dans un espace déjà fortement contraint avec, pour le levage, deux engins et deux échafaudages, mobilisant encore plus de main-d’œuvre à chaque démontage et déplacement, ce qui semble donc très peu probable.
Le marquage de 1263
28Les fermes conservées du remaniement de 1263 présentent un marquage continu en chiffres romains qui progresse de l’ouest vers l’est, de II (F57) à XII (F67), avec un contremarquage au nord fait de « deux montés » (fig. IV-5 à IV-8). Il débute en fait à partir de F56 laissée en place et déjà marquée I, en prolongeant la numérotation mais avec un autre système de contremarque.
29La répartition des marques dans les fermes se distingue bien des précédentes avec des inscriptions en pied des écharpes et des aisseliers des fermes secondaires, multipliant le marquage sur l’entrait retroussé qui lui est, par ailleurs, marqué aux deux extrémités. Le faux-entrait est marqué préférentiellement au nord. Quant aux fermes principales F62 et F67, trop de bois sont masqués ou remplacés pour en déduire quoi que ce soit. Pour le contreventement, il semble que le marquage des poinçons corresponde à celui des fermes, ce qui semble logique vu la cohérence de cette reprise de charpente.
30Il apparaît donc que le marquage de cet ensemble reprend globalement la même écriture des marques que celle réalisée précédemment malgré des différences notables concernant leur répartition au sein des fermes. Par ailleurs, les similitudes de structures observées entre ces fermes et celles du chœur tendraient à confirmer l’intervention des mêmes équipes de charpentiers.
LE MARQUAGE X
31Outre les marques destinées au levage de la charpente, de nombreuses pièces possèdent un signe supplémentaire représenté par un X inscrit à la grande rainette sur toute la face et placé indistinctement sur les faces est, ouest, supérieure ou inférieure, aussi bien en pied, en tête qu’en milieu de pièce, et indépendamment du marquage des fermes (fig. IV-9). Leur emplacement semble donc aléatoire sur les bois, excepté sur les chevrons où elles sont présentes en pied. Les bois marqués ne possèdent qu’un seul X, sauf un entrait retroussé qui en possède deux à des endroits distincts1.
32Dans le chœur, croupe comprise, ce marquage touche 40 % des bois et concerne en majorité les aisseliers, les entraits retroussés, les écharpes, et nettement moins les courtes pièces comme les jambes de force ou les derniers faux-entraits. Quelques chevrons sont marqués mais leur forte érosion en face externe et l’amputation de leur pied peut fausser cette analyse. Ils pourraient avoir été marqués autant que les autres longs bois. Aucune marque X n’a été cependant observée sur les entraits et les poinçons. Dans la nef, seuls cinq bois possèdent cette marque2 et dans la partie remaniée en 1263, seuls dix en ont une3 (10 %) dont trois réemplois. Il s’agit donc d’une pratique qui concerne majoritairement le chantier du chœur après avoir été utilisée timidement dans la nef. En 1263, il semble que ce marquage a été abandonné et que les bois marqués sont issus des stocks du chantier du chœur qui venait juste de s’achever.
33Nombre de ces marques sont recoupées et déformées par des fentes de séchage, prouvant qu’il s’agit bien d’un marquage d’origine et non d’une numérotation liée à un remaniement tardif. Leur emplacement aléatoire, souvent sur des faces difficilement visibles, suggère qu’elles n’étaient pas destinées au montage des fermes ni à une opération de levage. Par ailleurs, de nombreuses marques sont coupées à l’extrémité de la pièce (fig. IV-9), prouvant que ce marquage a servi avant la taille des assemblages.
34Ce marquage, destiné nécessairement à distinguer des pièces, aurait donc servi à identifier des lots de bois équarris avant leur débitage et donc avant qu’ils aient été placés sur épure. La question reste de connaître l’utilité d’un tel marquage, inédit à l’heure actuelle pour une charpente médiévale. En quoi ces marques permettent-elles de distinguer des pièces sachant qu’elles sont toutes identifiées avec le même signe ? Et pourquoi les entraits et les poinçons n’en possèdent-ils pas ?

Fig. IV-9. F134, marque X inscrite sur l’entrait retroussé et sur l’extrémité de l’aisselier et de l’écharpe où elle est recoupée par la taille de l’assemblage.
35Il est probable que ce marquage ait pu servir à une opération de manutention particulière des stocks de bois, liée au tri des pièces équarries avant leur mise sur épure. Il est possible aussi qu’il ait pu servir à la sélection des bois attaqués pour le fumage. L’échantillonnage destiné aux analyses n’est cependant pas suffisant pour valider cette théorie.
36Il faut toutefois exclure l’hypothèse d’une marque de marchand puisque les premières mentions dans les textes de marchands et de commerce de bois d’œuvre datent du xve siècle dans le Val de Loire4. Aux xiiie et xive siècles, dans la région, les transactions entre acheteurs et propriétaires forestiers se font entre particuliers, de gré à gré. De plus, les premières marques de marchands connues pour le xve siècle sont assez complexes et ne s’apparentent pas à celle-ci.
LE LEVAGE DE LA CHARPENTE ET LA QUESTION DES VOÛTES
37Les textes, l’iconographie et l’archéologie ne permettent pas de savoir comment une charpente à chevrons-formant-fermes de cette dimension pouvait être levée. Il faut exclure l’hypothèse d’un levage avec une grue qui monterait depuis le sol des fermes déjà assemblées car celles-ci se briseraient inévitablement en raison du poids, de la fragilité des longs bois et des assemblages. Par ailleurs, cela supposerait un engin très puissant, mobile le long des murs gouttereaux et ayant un bras de levier plus haut que la charpente pour la manipulation des fermes, ce qui apparaît peu vraisemblable. La solution la plus logique et la plus compatible avec les techniques du xiiie siècle serait la mise en place d’un vaste plancher de travail établi en haut des murs à la hauteur des sablières, en appui sur un grand échafaudage (fig. IV-10 et IV-11). Ce plancher offrirait aux charpentiers un vaste espace de travail qui autorise le stockage des bois, la manutention en toute sécurité des grandes pièces, la présence de nombreux manouvriers et, surtout, l’espace nécessaire au réassemblage d’une ferme et à son levage. Les bois de plusieurs fermes seraient ainsi montés un à un depuis l’intérieur du vaisseau central à l’aide d’une chèvre de levage, puis stockés par type de pièce et rangés selon leur marque. Chaque ferme serait ensuite réassemblée sur ce plancher en respectant le marquage des bois, puis levée à l’aide de cordages et de poulies depuis les fermes déjà levées. Toutes les fermes pouvaient ainsi être levées les unes après les autres, en reculant le plancher de travail après le levage d’une série complète de fermes. Le dispositif longitudinal axial était mis en place progressivement avec les liernes hautes montées avec chaque ferme principale, tandis que les liernes basses et les écharpes étaient installées sur plusieurs travées déjà constituées, pour la nef comme pour le chœur. Les longrines du contreventement des chevrons étaient montées une fois après la mise en place de plusieurs travées.
38Selon ce principe de levage, le sens d’enfoncement des chevilles des fermes indique par conséquent le sens de progression du chantier, puisque ces chevilles sont nécessairement enfoncées à la verticale sur la ferme remontée à plat sur ce plancher, avant que celle-ci ne soit redressée.

Fig. IV-10. Les bois sont hissés et stockés sur le plancher de travail pendant qu’une ferme est remontée d’après le marquage des pièces. [Réalisation Nicolas Nony.]
39Ce sens de chevillage coïncide avec la numérotation des fermes qui progresse de l’ouest vers l’est pour la nef et de l’est vers l’ouest pour le chœur. À l’achèvement de la charpente du chœur au droit de la 8e pile, contre la charpente de la nef, l’espace n’était plus suffisant pour effectuer le levage des fermes. Sur les dernières travées, les fermes levées devaient donc être accolées les unes contre les autres pour gagner de la place jusqu’au levage de la dernière ferme, avant de les déplacer à la verticale pour les disposer à leur emplacement définitif.
40La surface d’un tel plancher de travail devait couvrir toute la largeur du vaisseau et avoir une longueur de plusieurs travées pour effectuer en une seule phase le levage d’un ensemble cohérent de fermes, avant de devoir démonter le plancher et le déplacer. D’après la numérotation des fermes et le contremarquage, la charpente se subdivise en plusieurs séries cohérentes de 17 à 30 fermes chacune, dans la nef et le chœur (fig. IV-4). Il est donc probable que chacun de ces lots (cinq dans la nef et deux dans le chœur), à la numérotation continue, corresponde à une phase de levage pour lesquelles les fermes furent levées en une seule opération, à partir du même plancher de travail.

Fig. IV-11. La ferme ainsi reconstituée est levée à son emplacement définitif à l’aide de cordages et de poulies. [Réalisation Nicolas Nony.]
41On peut aussi supposer que chaque opération de levage intervient après l’achèvement au sol d’une série complète de fermes et que ce montage mobilise tous les charpentiers ayant participé à leur exécution. En effet, le remontage des fermes et du dispositif longitudinal, relativement complexe, nécessite une main-d’œuvre experte comprenant le fonctionnement de la structure, des assemblages et sachant reconnaître le marquage des bois, ce que seuls les charpentiers eux-mêmes pouvaient faire. Ainsi, il est fortement probable que chaque opération de levage succédait à l’exécution d’une série continue de fermes et qu’elle se faisait par la même équipe de charpentiers.
42La charpente de la nef aurait donc été dressée en cinq phases en 1256 et celle du chœur, croupe comprise, en deux phases l’année suivante, chacune correspondant à l’exécution d’une série numérotée de fermes, à la mise en place du plancher de travail puis à leur levage, ce qui représente à chaque fois un plancher de 15 à 20 m de long qui aurait été démonté puis déplacé de phase en phase.
43Cette solution prévoyant un plancher de travail à hauteur des sablières a déjà été expérimentée avec succès lors de la reconstitution d’une charpente de ce type5 (fig. IV-12). D’après cette expérimentation en grandeur réelle, elle semble être la plus adaptée aux contraintes d’un chantier de grande envergure. Toutefois, elle suppose, pour le soutien du plancher, la présence d’un échafaudage d’une portée de 14 m et d’une longueur de plusieurs travées, constitué de nombreuses perches inclinées en appui sur le triforium, avec des encorbellements successifs pour le franchissement du vide et la reprise des charges.
44On conçoit donc difficilement comment cet échafaudage pouvait s’insérer au-dessus des voûtes sexpartites dont l’extrados touchait presque les entraits des fermes, dans l’état restitué du xiiie siècle. Les reins des voûtes sont trop éloignés les uns des autres et trop proches de la charpente pour y recevoir l’appui d’un échafaudage suffisamment rigide. Par ailleurs, la nécessité de lever les bois longs (14 m pour les chevrons) à la verticale du chantier et suivant sa progression sur toute la longueur du vaisseau suppose que le sol était accessible sur la nef et le chœur. Ainsi, il est plus que probable que les voûtes sexpartites du vaisseau central sur la nef et le chœur aient été construites seulement après l’achèvement définitif du montage de la charpente en 1257. Ceci confirmerait donc l’hypothèse avancée par M. Ferauge et P. Mignerey selon laquelle l’arc inférieur de la première volée des arcs-boutants, destiné aux poussées des voûtes, a été rajouté dans un second temps sur la culée intermédiaire, sous l’arc supérieur qui sert à contreventer le mur gouttereau, d’après leurs observations faites sur les seuls arcs-boutants conservés intacts du xiiie siècle, au nord de l’abside6. Ces arcs inférieurs auraient donc été mis en place lors de la construction des voûtes sexpartites, après l’achèvement de la grande charpente.
45Par ailleurs, au droit des 7e et 8e piles, on peut observer que les deux arcs diaphragmes qui enjambent le vaisseau central (fig. I-12 supra p. 24) et servaient à porter la flèche rajoutée en 1263, peu après l’achèvement de la charpente en 1257, sont recoupés par les maçonneries de la voûte qui mordent l’intrados de ces arcs. Les grandes voûtes sexpartites auraient alors été construites sur le vaisseau central après la reconstruction des travées centrales et le rajout de la flèche en 1263, ce qui serait logique pour les besoins de ce chantier, confronté aux mêmes contraintes de levage des bois depuis le sol et de dressage des structures depuis un plancher de travail.

Fig. IV-12. Reconstitution d’une charpente du xiiie siècle avec remontage puis levage des fermes depuis un plancher de travail en haut des murs. Chantier de Guédelon (Yonne), 2010.
46Toutes ces opérations de manutention ont laissé des traces sur les bois pour l’accroche des cordes, sous la forme d’entailles sur les arêtes des pièces, et aussi pour l’assemblage d’éléments provisoires de contreventement des fermes. En effet, sur toutes les fermes du chœur, on observe un chevillage en tête de chaque chevron, en face inférieure, à 50 cm sous le faux-entrait (fig. IV-13). Ces chevilles sont alignées entre elles sur toutes les fermes et pouvaient servir soit au levage des fermes pour la fixation des cordes, soit à la fixation de perches provisoires nécessaires au maintien des fermes dans l’attente de la mise en place des contreventements longitudinaux et du lattis.

Fig. IV-13. Chevillage des chevrons en face inférieure, à 50 cm sous les faux-entraits.

Fig. IV-14. Chevillage des écharpes sur leur face est.

Fig. IV-15. Restitution du raidissement provisoire des pièces d’une ferme secondaire.

Fig. IV-16. Fragment de latte destinée au raidissement des éléments d’une ferme.
47De même, on observe dans le chœur, de F109 à F116, des chevillages peu profonds non traversants et toujours en face est, au milieu des aisseliers (fig. IV-14), en tête des écharpes et à chaque bout de l’entrait retroussé. Ces trous de 2 cm de diamètre qui, pour certains, possèdent encore leur cheville sont alignés entre eux dans le plan de la ferme et ont manifestement été percés ensemble. Ce chevillage servait donc à la fixation de deux perches ou de planches dans le plan de chaque ferme pour étrésillonner et raidir ensemble les écharpes, l’entrait retroussé et les aisseliers (fig. IV-15). Ces perches permettaient ainsi de contenir le ploiement des bois et éviter la rupture des assemblages au cours du levage de la ferme. Sur la ferme 161, le fragment d’une grande latte, fixée selon les mêmes dispositions à l’aisselier et à l’entrait retroussé, non pas par des chevilles mais par des clous, subsiste encore (fig. IV-16).
48Il faut aussi noter que le flanc des entraits du chœur, à chaque extrémité, sont systématiquement percés de trous de cheville, traversants ou non, toujours sur la face est, avec souvent la cheville encore conservée dedans, coupée à la surface du bois. Parfois, comme sur l’entrait de F132, un deuxième chevillage vient repercer un précédent au même emplacement, ce qui suppose qu’il a peut-être été fait à l’aveugle, à travers une planche. Comme cette ferme a servi de ferme-épure, peut-être faut-il imaginer un système de fixation particulier.
49Enfin, comme dans la plupart des charpentes médiévales et modernes, certaines poutres maîtresses ont servi d’échelle de perroquets aux charpentiers pour pouvoir accéder aux parties hautes de la charpente lors du levage. Tous les poinçons ont ainsi été percés de trous de cheville sur leurs flancs nord et sud pour y fixer des grosses chevilles à intervalles réguliers, tous les 80-90 cm.
LE TEMPS DE RÉALISATION DES CHARPENTES
50Que représente, en nombre de jours ou de mois de travail, la réalisation d’une charpente aussi vaste que celle du vaisseau central, de l’équarrissage au levage des fermes ?
51Pour l’équarrissage à la doloire, d’après l’expérience de charpentiers traditionnels travaillant à la hache depuis des années, il faut en moyenne une heure par homme pour équarrir un mètre de longueur d’une grume de chêne sur ses quatre faces, soit 6 heures/homme pour obtenir un chevron à partir d’une grume de 6 m et de 25-30 cm de diamètre. Pour la charpente du grand vaisseau, on compte 10 734 m linéaires de grumes de 23-32 cm de diamètre à équarrir (97 % des bois, Types 1 et 2) et 435 ml de bois de forte section (38-45 cm, Type 3), prenant plus de temps à équarrir. Cela représente donc pour tous les bois de la nef 6 200 heures/homme, soit environ 3 mois de travail pour une équipe de 10 équarrisseurs travaillant 8 heures par jour et 6 jours par semaine, et 5 400 heures/homme pour les bois du chœur, soit deux mois et demi par la même équipe. Ces travaux d’équarrissage pouvaient donc être réalisés en une seule saison, durant l’automne-hiver 1255-1256, juste avant la mise en œuvre pour les bois de la nef, et l’automne-hiver 1256-1257 pour ceux du chœur, par une équipe de 10 hommes, en même temps que s’achevaient les derniers abattages.
52Concernant le temps de travail pris pour l’exécution de la charpente, à savoir les opérations de piquage, la taille des assemblages et la mise-dedans, la durée est plus difficile à évaluer. En se basant sur la restitution expérimentale d’une charpente à chevrons-formant-fermes du xiiie siècle à Guédelon où il fallut deux jours et demi pour l’exécution d’une ferme secondaire par trois charpentiers, et en rapportant cela aux fermes de Bourges en tenant compte des proportions, du nombre d’assemblages et de la manutention des longs bois, on peut évaluer à quatre jours de travail pour quatre charpentiers le temps nécessaire à la réalisation d’une ferme secondaire, à cinq jours à quatre hommes pour une ferme principale et deux jours pour le contreventement sur une travée, toujours à quatre charpentiers. Ainsi, l’exécution de la charpente de la nef représenterait trois mois de travail à une équipe de vingt charpentiers et deux mois et demi pour celle du chœur à cette même équipe. Là encore, on se rend compte qu’avec une équipe nombreuse, l’exécution des charpentes de la nef et du chœur pouvait logiquement être faite en une seule année, durant le printemps et l’été qui suivaient les derniers abattages et le travail d’équarrissage.
53Une fois les fermes exécutées, restait à lever la structure en haut du vaisseau. Là encore, l’expérimentation de Guédelon a permis d’apporter des informations précieuses sur le temps de levage d’une charpente à chevrons-formant-fermes, avec les engins de l’époque (chèvre, cage d’écureuil, cordages). Comme décrit précédemment, les bois sont montés individuellement jusqu’à un vaste plancher de travail en haut des murs et sur lequel chaque ferme est remontée puis levée l’une après l’autre à l’aide de chèvres et de cordages relayés par des poulies aux parties hautes des fermes déjà levées. À Guédelon, l’approvisionnement, le montage des bois sur le plancher de travail, la pose des sablières, le réassemblage des fermes puis leur levage, pour une travée complète de neuf fermes, sablières comprises, a demandé quatre jours de travail pour dix hommes7, sans compter le montage et le déplacement de la cage d’écureuil. Pour la charpente de la cathédrale, vu les précautions à prendre du fait de la longueur des bois et la grande portée des fermes, on peut estimer à une journée maximum le temps de remontage et de levage d’une ferme pour dix hommes. Ainsi, il est possible d’envisager quatre mois environ le temps nécessaire pour le levage de l’ensemble des fermes et du contreventement de la charpente de la nef, avec une équipe de dix à quinze hommes. Pour la charpente du chœur, ce temps s’évalue à 80 jours, soit 3 mois avec la même équipe. Comme cela a été évoqué précédemment, les opérations d’exécution et de levage devaient s’alterner entre les cinq séries numérotées en continu de fermes de la nef et les deux du chœur, le temps de démonter et de déplacer le plancher de travail et son échafaudage. Il devait certainement exister une équipe spécifique de manouvriers dévolue au déplacement de cet échafaudage afin de ne pas démobiliser les charpentiers.
54Ainsi, mis bout à bout, depuis l’équarrissage jusqu’au levage des fermes, la mise en œuvre de la charpente de la nef pouvait demander dix mois de travail pour une équipe de dix à vingt hommes et neuf mois environ pour celle de la charpente du chœur. Ces deux chantiers ont donc pu se succéder logiquement sur deux ans (1256-1257), avec d’abord la réalisation de la charpente de la nef, suivie aussitôt par celle du chœur avec la même équipe de charpentiers et de manouvriers.
Notes de bas de page
1 F141, entrait retroussé.
2 F21, chevron nord ; F26, aisselier nord ; F32, jambe de force sud ; F41, chevron nord ; F54, écharpe sud.
3 F58, aisselier nord ; F59, grande écharpe nord et entrait retroussé daté de 1254d ; F60, entrait retroussé ; F61, deux grandes écharpes ; F64, entrait retroussé et grande écharpe sud (réemploi) ; F67, aisseliers nord et sud (réemplois).
4 Jacquet 2003, p. 328.
5 Sur le site du château de Guédelon (Yonne), une charpente à chevrons-formant-fermes, reconstituée selon les techniques et les structures de charpenterie du xiiie siècle, a été levée selon cette méthode sur un logis de 24 m de long sur 8 m de large.
6 Ferauge et Mignerey 1996, p. 142.
7 L’approvisionnement, le montage des bois sur le plancher de travail et la pose du carré de la travée (sablières, entraits et poutres de rive) ont demandé deux jours de travail et le réassemblage puis le levage des neuf fermes ont nécessité une journée et demie, soit quarante minutes maximum par ferme.
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