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Les charpentes de la collégiale Saint-Denis à Liège (Belgique) : apports de l’archéométrie et de l’archéologie du bâti à l’histoire du site (xie-xviiie siècle)

The Roof-Timbers of the Church of Saint-Denis in Liège, Belgium: the Contribution of Archaeometry and Building Archaeology to the Monument’s History (from the 11th to the 18th century)
Das Dachwerk der Dionysiuskirche in Lüttich (Belgien): archäometrische und baugeschichtliche Beiträge zur ihrer Geschichte (11.-18. Jh.)
Sophie Blain, Christophe Maggi et Patrick Hoffsummer
p. 85-116

Résumés

L’église Saint-Denis, dont la construction est traditionnellement attribuée au premier prince-évêque de la cité, le célèbre Notger, est la plus ancienne de Liège. Elle constitue non seulement un édifice phare de la construction mosane et de l’histoire de la cité des Princes-Évêques, mais aussi un témoin in situ de l’évolution de l’architecture religieuse au cours du dernier millénaire en Belgique. Bien que l’intérieur de la nef soit désormais entièrement recouvert d’un décor de style baroque, ses combles, non visibles du public, conservent, intactes ou modifiées, les différentes phases d’une histoire complexe du bâti. Afin d’évaluer son origine et d’identifier l’évolution de sa construction, la charpente a fait l’objet d’une étude transdisciplinaire combinant archéologie du bâti et dendrochronologie. Il en résulte l’identification et la datation précises des différentes phases, situées dans leur contexte historique, ainsi qu’une amélioration et un prolongement du référentiel de la dendrochronologie pour le haut Moyen Âge en Belgique.

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Texte intégral

Les auteurs tiennent tout d’abord à remercier les personnes et institutions qui ont autorisé l’accès aux parties hautes de l’église pour y faire les relevés et prélèvements : les Services publics de Wallonie, Direction de l’aménagement du territoire ; la Commission royale des monuments, sites et du logement et du patrimoine ; Raphaël Collinet, vicaire épiscopal, le Conseil de fabrique de l’église Saint-Denis, en particulier Armand Bertrand et Luc Étienne, ainsi qu’Ingrid Grosjean et Danielle Pirquinne qui nous ont facilité les accès. De nombreux collègues ont apporté leur aide sur différentes questions scientifiques : Sylvain Aumard du Centre d’études médiévales à Auxerre, sur les relations entre les parties hautes du mur gouttereau de la nef et de la charpente avec une contribution de Rolland Billen, Pierre Hallot et Christophe Schenke (service de géomatique de l’ULg). Les étudiants en Histoire de l’art et archéologie de l’ULg ont participé à la réalisation de quelques relevés dans le cadre du cours de techniques de documentation graphique dispensé par Patrick Hoffsummer ; l’infographie est d’Emmanuel Delye du laboratoire de dendrochronologie de l’ULg. Des analyses ont été confiées à Christine Oberlin du Centre de datation par le radiocarbone à Lyon et Philippe Dufresne de l’Iramat-CRP2A (Institut de recherche des archéomatériaux-Centre de recherche en physique appliquée à l’archéologie, UMR5060 CNRS-université de Bordeaux et université de Rennes) a apporté son aide pour la modélisation chronologique des données radiocarbone. Pierre Guibert, Claude Ney et Léna Bassel de l’Iramat-CRP2A (UMR5060 CNRS- Université de Bordeaux Montaigne) ont participé à l’étude préliminaire de la databilité par OSL des mortiers, en collaboration avec Dominique Bossiroy, de la cellule Microscopie et Minéralogie de l’unité technique asbeste et Patrimoine de l’ISSeP (Institut scientifique du service public), pour l’étude pétrographique des mortiers. Philippe Dillmann (LAPA[Laboratoire archéomatériaux et prévision de l’altération]-Iramat-UMR5060), Maxime L’Héritier (Université de Paris 8) et Gaspard Pagès (ArScAn - UMR7041) ont également contribué à l’étude sur les fers dans les charpentes. Georges-Noël Lambert, collaborateur scientifique du laboratoire de dendrochronologie de l’ULg est l’auteur du logiciel Dendron IV qui a été utilisé pour finaliser les résultats dendrochronologiques. Enfin, une partie de cette recherche a été financée par l’Université de Liège, le FRS-FNRS (Fonds national de la recherche scientifique), l’Égide avec un programme bilatéral Tournesol entre la France et la Belgique.

1. Introduction

1L’église Saint-Denis est un édifice majeur de l’histoire de l’architecture mosane et sa nef conserve une élévation parmi les plus anciennes de Belgique (autour de l’an Mil), avec du bois de charpente originel en place, même si les dernières transformations baroques ont eu pour effet de dissimuler, voire de remanier, les parties antérieures. Le présent article vise donc à compléter l’histoire de l’édifice déjà écrite par les historiens et les historiens de l’art grâce à un apport de l’archéologie des charpentes. Outre la précision de l’origine et du phasage de l’église en général et de la nef en particulier, il s’agit également ici de comprendre le lien entre la nef et le Westbau désaxé, qui, depuis la fin du XIXe siècle, a fait l’objet de moult débats entre érudits locaux et de trancher parmi les hypothèses variées.

2D’un point de vue méthodologique, un édifice de l’importance de Saint-Denis offre un important potentiel d’analyse des matériaux de construction – comme les mortiers des maçonneries et le fer utilisé en charpenterie – dans un cadre chronologique bien balisé par la dendrochronologie.

3La recherche présentée ici s’appuie non seulement sur les études antérieures, qu’elle vise à réévaluer, préciser et compléter, mais aussi sur une nouvelle étude interdisciplinaire qui combine les dernières données de l’archéologie (relevés exhaustifs des charpentes), la révision et la multiplication des analyses dendrochronologiques, permettant de compléter et d’affiner les bases de données des référentiels régionaux. L’amélioration des datations scientifiques de Saint-Denis était par ailleurs une opportunité pour tester la faisabilité d’une nouvelle méthode de datation du bâti : la datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) sur mortier, projet de la recherche postdoctorale de Sophie Blain entre 2011 et 2013, financé par l’université de Liège.

4Enfin, l’étude archéologique des combles, qui fournit d’importants repères à propos de l’évolution des techniques dans la charpenterie, était également l’occasion d’examiner, dans le cadre de la thèse de doctorat de Christophe Maggi réalisée entre 2010 et 2014, la place du fer dans la charpente. L’objectif de cette recherche était d’évaluer l’utilité du fer, la forme sous laquelle il est présent, l’époque à laquelle il a été introduit. Ce questionnement a permis d’affiner le phasage chronologique des charpentes.

1.1. Contexte géographique et historique

5La ville de Liège, dans la province éponyme, localisée dans la plaine alluviale de la Meuse, en région wallonne (Belgique), se situe à une trentaine de kilomètres de Maastricht (Pays-Bas) et à une cinquantaine d’Aix-la-Chapelle (Allemagne) (fig. 1).

Fig. 1 Situation géographique de l’église Saint-Denis à Liège au XIe siècle.

Fig. 1 Situation géographique de l’église Saint-Denis à Liège au XIe siècle.

D’après Kurth 1905 et Ganshof 1943, planche 18.

6En 985, l’évêque Notger (930-1008), ancien prévôt de l’abbaye bénédictine de Saint-Gall, obtient de l’empereur germanique Otton II le privilège d’immunité générale. Amorçant une politique de grands travaux dans la cité épiscopale de Liège, il fait reconstruire la cathédrale Saint-Lambert et édifier tout autour d’elle, à l’intérieur d’une enceinte urbaine, une série d’églises. La collégiale Saint-Denis, objet de notre étude, en fait partie ; elle est située en plein cœur de la ville et à proximité de la berge de la Meuse (fig. 1).

  • 1 Bormans 1872, p. 25 ; Balau 1903, p. 162 ; Demoulin et Kupper 2002, p. 23.

7Au milieu du XIe siècle, le chanoine Anselme rapporte qu’« un temple [est érigé] en l’honneur de saint Denis » par le premier prince-évêque de Liège, Notger. L’édifice fondé en 987 est consacré une première fois en 990. Suite aux dommages engendrés par un incendie en 1003, l’église est reconstruite sur un autre plan, également tracé par Notger qui ne verra cependant pas la fin des travaux. C’est son successeur, l’évêque Baldéric II († 1018), qui procède à la dédicace « le jour de la saint Grégoire de l’an 1011 »1.

  • 2 Deckers 1972, p. 171.
  • 3 Registre du 26 mai 1352, IV, fol.297, Bormans, 1872, n°140, p.104-106 et registre du 12 octobre 13 (...)

8L’évolution architecturale qui s’ensuit nous est épisodiquement et indirectement rapportée par les chartres, toutes postérieures à 1194, qui traitent essentiellement des revenus du domaine de la collégiale ou de la fabrique de l’église2. On y apprend que des fondations particulières ont permis la construction de chapelles latérales hors œuvre, côté nord, à la fin du XIIIe siècle et dans le deuxième tiers du XIVe siècle. Peu de temps après, l’évêque Englebert de la Marck, dans un acte du 26 mai 1352, approuve la réparation et la restauration de l’église qui « menace ruine »3.

  • 4 Maréchal 1905, p. 157.
  • 5 Fraikin 1954, p. 10 et 28.

9La date du 29 septembre 1429, bien que sujette à caution, signerait la fin de la reconstruction en style gothique de l’abside4. Cette reconstruction s’accompagne de l’ajout de nouvelles chapelles côté sud, entre la fin du XIVe siècle et le début du XVe siècle, puis de travaux de remaniement du transept pour s’adapter à la construction gothique, travaux financés par le legs des revenus du bénéfice ecclésiastique du chanoine Jean Evernas en 1452. Au XVIe siècle, les croisillons sont quelque peu modifiés après l’installation de nouveaux autels et, à la fin du XVIe et dans le courant du XVIIe siècle, seules quelques réparations occasionnelles sont entreprises suite au délabrement de l’église. Les travaux de rénovation et de transformation successifs peuvent être observés sans interruption entre 1701 et 1746 grâce aux registres capitulaires, avec notamment la construction d’une voûte au-dessus de la nef au début du XVIIIe siècle5.

  • 6 Gobert 1884, p. 396.
  • 7 Colman 1986, p. 36-38.

10Des campagnes de restauration partielle au rez-de-chaussée de l’avant-corps ont été entreprises en 1882-1883 par l’architecte-restaurateur Auguste Van Assche6, elles se poursuivent au début du XXsiècle sous la direction de l’architecte Fernand Lohest en même temps que d’autres travaux d’entretien dans l’église. Les dernières interventions ont lieu dans les années 1980, après la lente préparation de dossiers depuis le classement comme « monument » en 1936. Parmi les travaux réalisés, on note la restauration des maçonneries du chœur gothique, diverses réparations aux charpentes et couvertures et la réfection du sommet de certains murs gouttereaux7.

1.2. Description générale de l’église

Fig. 2 Plan au sol de l’église de Saint-Denis.

Fig. 2 Plan au sol de l’église de Saint-Denis.

En gris : première phase romane (en gris clair : parties restituées ; en gris foncé : parties encore visibles) ; en noir : seconde phase romane ; en banc : parties post-romanes visibles ou restituées.

D’après Fraikin 1954 p. 86

  • 8 Heber-Suffrin et Mignot 2012, p. 266.
  • 9 Fraikin 1954, p. 103, p. 117-119 et p. 129 ; Forgeur 1971, p. 7-10 et p. 87 ; Genicot 1972, p. 100 (...)

11L’église, dans son état actuel (fig. 2), mesure 57 m de long sur 32 m de large. Elle n’est pas parfaitement orientée, son axe se relevant vers le nord-est. L’édifice primitif devait comprendre une nef flanquée de bas-côtés doublés ultérieurement, un transept mosan de type « bas » et un chœur à chevet plat remplacé par une abside gothique. L’appareil irrégulier en grès houiller brunâtre, caractéristique des églises romanes liégeoises, devait être autrefois recouvert d’un enduit dont des vestiges subsistent sur les parements internes et externes des murs gouttereaux dans les combles, au-dessus des voûtes. D’autres particularités stylistiques nous fournissent en première approximation quelques indications chronologiques. Ainsi la haute élévation de ces murs (environ 20 m de haut) est caractéristique des édifices mosans romans et les cinq baies en plein cintre inscrites dans de larges arcatures aveugles à l’intérieur de lésènes sont stylistiquement attribuables à la fin du Xe siècle (fig. 3)8. Une corniche restaurée dans les années 1980, formée de dalles ornées de billettes prismatiques et portée par des corbeaux au profil commun décorant, comme c’est le cas dans de nombreux édifices mosans, le parement extérieur du gouttereau sud, peut être datée du XIIe siècle (fig. 4 a, b, c et d). La corniche du côté nord aurait disparu9.

Fig. 3a Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Nord de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Fig. 3a Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Nord de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 3b Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Sud de la basilique Saint-Servais de Maastricht (avec impostes).

Fig. 3b Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Sud de la basilique Saint-Servais de Maastricht (avec impostes).

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 4a Corniche soutenue par des corbeaux au profil commun et décorée de billettes prismatiques, au-dessus du gouttereau sud de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Fig. 4a Corniche soutenue par des corbeaux au profil commun et décorée de billettes prismatiques, au-dessus du gouttereau sud de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 4b Billettes de la corniche de la basilique Notre-Dame à Maastricht (restaurations).

Fig. 4b Billettes de la corniche de la basilique Notre-Dame à Maastricht (restaurations).

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 4c Billettes de la corniche de la tourelle sud du Westbau de Saint-Jean à Liège.

Fig. 4c Billettes de la corniche de la tourelle sud du Westbau de Saint-Jean à Liège.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 4d Billettes ornant les impostes des bras du transept de la collégiale Saint-Barthélemy de Liège (restaurations).

Fig. 4d  Billettes ornant les impostes des bras du transept de la collégiale Saint-Barthélemy de Liège (restaurations).

Cl. S. Blain, 2013-2014

  • 10 Genicot 1972, p. 172-173 et p. 207 ; Fraikin 1954, p. 91.

12Le Westbau est constitué d’une grosse tour carrée centrale, flanquée de deux tourelles quadrangulaires dans leur partie inférieure et octogonales dans leur partie supérieure (fig. 5a). Son plan est à rapprocher de celui de Gembloux – aujourd’hui disparu –, du type mosan trinitaire qui prévaut au XIe siècle d’après L. Genicot, bien que N. Fraikin situe plutôt cet exemple entre la deuxième moitié du XIe et la fin du XIIe siècle10. Par ailleurs, la baie géminée romane de la tourelle sud – analogue à celles des tourelles qui flanquent la tour carrée de Saint-Jean à Liège –, peut être attribuée au XIIe siècle (fig. 5c).

Fig. 5a Westbau de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Fig. 5a Westbau de la collégiale Saint-Denis de Liège.

Cl. S. Blain, 2014

Fig. 5b Westbau de la basilique Notre-Dame à Maastricht.

Fig. 5b Westbau de la basilique Notre-Dame à Maastricht.

Cl. S. Blain, 2014

Fig. 5c Westbau de la tour carrée romane de l’église Saint-Jean de Liège.

Fig. 5c Westbau de la tour carrée romane de l’église Saint-Jean de Liège.

Cl. L. Van Wersch, 2015

  • 11 Forgeur 1971, p. 8.

13Quant à l’abside de Saint-Denis (fig. 6a), elle est comparable à celles de Saint-Paul et de Sainte-Croix de Liège, de Notre-Dame du Sablon à Bruxelles et de Saint-Jean à Maastricht (fig. 6 b, c et d), toutes de style gothique brabançon, variante du style gothique qui se développe à partir du XIVe siècle jusqu’au XVe siècle11.

Fig. 6a Abside gothique de Saint-Denis à Liège.

Fig. 6a Abside gothique de Saint-Denis à Liège.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 6b Abside gothique de Saint-Paul à Liège.

Fig. 6b Abside gothique de Saint-Paul à Liège.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 6c Abside gothique de Notre-Dame du Sablon à Bruxelles.

Fig. 6c Abside gothique de Notre-Dame du Sablon à Bruxelles.

Cl. S. Blain, 2013-2014

Fig. 6d Abside gothique de Saint-Jean à Maastricht.

Fig. 6d Abside gothique de Saint-Jean à Maastricht.

Cl. P. Hoffsummer, 2008

14Outre les chapelles ajoutées aux siècles suivants, les modifications majeures subies par l’église concernent essentiellement l’intérieur avec son ornementation baroque réalisée au XVIIIe siècle et la reprise en sous-œuvre de ses colonnes (fig. 7).

Fig. 7 Intérieur de la nef et de l’abside de l’église Saint-Denis, Liège.

Fig. 7 Intérieur de la nef et de l’abside de l’église Saint-Denis, Liège.

Cl. S. Blain, 2013

1.3. État de l’art

  • 12 Bormans 1872.
  • 13 Gobert 1891 ; Gobert 1976.

15Les sources écrites relatives à la construction et aux nombreuses transformations sont rares, partielles ou lacunaires avant le XVIIIe siècle. Parmi celles-ci, les cartulaires de la collégiale ont fait l’objet d’une étude archivistique d’abord par Stanislas Bormans12 puis par Théodore Gobert, dont les données historiques, bien que d’un grand intérêt et souvent exactes, sont malheureusement non référencées et donc difficilement vérifiables13. Les sources narratives et diplomatiques fournissent néanmoins quelques repères. Enfin, les plans-vues panoramiques de Liège : gravures de 1627 de Julius Milheuser (publiée en 1649 par Johannes Blaeu), de 1649 de Wenzel Hollar, de 1693 d’Adam Perelle, des environs de 1650 de Matthaeus Merian) et la vue perspective de l’église par Remacle Leloup (1735) nous renseignent sur des parties de l’édifice aujourd’hui disparues.

  • 14 Fraikin 1954.
  • 15 Hoffsummer 1989.
  • 16 Étienne 2014.

16La première étude qui a abordé l’archéologie de l’église et de ses combles remonte aux années 1950, avec l’analyse exhaustive du frère Nicolas Fraikin14. En tant que membre de la Commission royale des monuments et des sites, il a pu suivre les travaux d’entretien, ce qui lui a permis d’identifier des éléments qui ne sont désormais plus visibles. Le potentiel dendrochronologique de la charpente de Saint-Denis n’a été quant à lui exploité qu’à partir des années 1980, dans le cadre de la thèse de doctorat de Patrick Hoffsummer15. Les données dendrochronologiques ont été intégrées à sa synthèse visant à constituer des référentiels régionaux. En revanche, la notice sur l’édifice est restée jusqu’alors inédite et une récente publication – plutôt destinée au grand public –n’aborde pas les dernières études récentes sur les charpentes16.

2. Méthodologie

17Le défi de cette étude de cas nécessitant une méthodologie rigoureuse est lié à la lecture complexe de la charpente du fait de la forêt de poutres entremêlées qui la constituent. Les auteurs, archéologues et dendrochronologues, ont été attentifs au croisement des données des deux disciplines.

2.1. La dendrochronologie

  • 17 Nous ne reviendrons pas sur les notions générales de dendrochronologie exposées ailleurs, par exem (...)
  • 18 Lambert, Bernard et al. 2010 ; Lambert 2006.

18Pour mener à bien cette enquête un total de 67 échantillons, tous en chêne, ont été prélevés à l’aide d’une carotteuse de 25 mm de diamètre externe (10 mm de diamètre interne) ou par sciage pour les sections de quelques bois17, dans les combles et dans l’avant-corps de Saint-Denis de Liège. Les courbes de croissance (c'est-à-dire les graphiques représentant la variation des largeurs de cernes au cours du temps) de chaque échantillon ont d'abord été comparées entre elles par phase de charpente et synchronisées (c'est-à-dire positionnées relativement les unes par rapport aux autres de manière à ce que les variations de la croissance soient le plus synchrone possible). Ces groupes ont ensuite servi à calculer des moyennes, comparées aux chronologies de référence. Ces comparaisons entre courbes sont effectuées à l'aide de tests statistiques qui permettent d'estimer la qualité du synchronisme18, et vérifiées visuellement par le dendrochronologue.

  • 19 Hollstein 1965 ; Id.1978 ; Id. 1980 ; Becker 1981.
  • 20 Il s’agit de la chronologie « Meuse » (Hoffsummer 1989), utilisée notamment pour la datation de bo (...)

19Sur les 67 échantillons, 27 ont été prélevés dans les années 1980 dans quatre phases distinctes des charpentes de l’église. Seize ont alors pu être datés à partir de la constitution de quatre moyennes comparées aux seules chronologies de référence existant alors : les référentiels du chêne en Allemagne19. À ce stade de la recherche, les moyennes de ce site avaient servi à établir des références utilisées par plusieurs laboratoires européens20. L’intérêt que présente Saint-Denis pour définir des références dendrochronologiques internationales et la valeur archéologique de ses poutres, parmi les plus anciennes d’Europe en place sur un monument, nous ont incités, dans les années 2010, à préciser la chronologie du site. Plus spécifiquement, un des objectifs était d’augmenter la puissance de la moyenne liégeoise de la fin du VIIe au début du XIe siècle. Ainsi la chronologie obtenue à partir des bois de l'église de Saint-Denis représenterait la croissance moyenne de chênes issus du bassin mosan et ayant poussé de la fin du VIIe siècle au début du XIe siècle. Cette chronologie dépasserait l'intérêt local pour devenir un référentiel utile à la dendrochronologie européenne. Quarante nouveaux échantillons ont alors été prélevés sur huit phases de construction, dans les combles de la nef, du bas-côté sud, de l’abside et du Westbau de l’édifice. Les échantillons non-datés dans les années 1980 ont été réexaminés, avec l’aide de nouveaux logiciels plus perfectionnés et certains ont pu être datés. Cette nouvelle étude a ainsi permis de gonfler la moyenne du site puisque, dans l’état actuel de la recherche, 40 échantillons sont datés au lieu de seize en 1989. De plus, quatre échantillons ont aussi été datés par 14C.

  • 21 Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980.
  • 22 Jansma 1995.
  • 23 Gassmann 1984.
  • 24 Hoffsummer 1989.

20Par souci de clarté, les meilleures valeurs des tests statistiques sont présentées ici succinctement et de manière non-exhaustive, étant limitées au résultat du test t de Student obtenu par comparaison de chacune des moyennes de phase avec les référentiels régionaux tels que ceux de l’ouest de l’Allemagne21, des Pays-Bas22 et de Neuchâtel23 et avec des référentiels locaux. La chronologie « Meuse »24 a évidemment été exclue puisque ce référentiel intègre des bois de Saint-Denis tels que ceux étudiés en 1989 dans le cadre de la thèse de doctorat de Patrick Hoffsummer.

  • 25 Lambert 2006, vol. 2, p.64 ; Durost et Lambert 2007.
  • 26 Gassmann 1984.

21L’estimation de la période d’abattage des bois datés grâce aux référentiels est différente selon la qualité de conservation des cernes en périphérie de la section ou à l’extrémité de la carotte. La présence, seule, de cernes de duramen ne peut fournir qu’un terminus post quem à l’abattage de l’arbre. Les cernes d’aubier autorisent à évaluer plus précisément la période d’abattage, grâce à une estimation moyenne de 34 (à 96,5 %) cernes d’aubier pour des chênes de moins de 120 ans25. Pour ceux qui dépassent les 120 ans, on se réfère à l’évaluation de Gassmann, qui propose une extrapolation du nombre de cernes d’aubier manquants à partir du nombre de cernes présents sur les deux derniers centimètres de la séquence dendrochronologique, au vu de la croissance terminale faible des arbres âgés qualifiée d’« effet de sénilité »26. La présence du dernier cerne, avec trace de cambium, permet la datation à l’année près, cas rencontré à Saint-Denis uniquement sur la paroi de fermeture du comble du chœur gothique.

2.2. La databilité des mortiers par OSL

22L’église Saint-Denis à Liège a servi de monument-test à l’étude de la faisabilité de la datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) des mortiers. L’objectif de ce projet de recherche innovant vise à établir une nouvelle méthode de datation directe du bâti.

23En effet, le problème de la chronologie est un enjeu fondamental pour la compréhension de l’architecture du Moyen Âge. La datation directe de l’édification de monuments est un des objectifs méthodologiques majeurs poursuivi par les spécialistes de la chronologie en vue d’explorer de nouveaux champs d’application en archéologie. Or l’utilisation du mortier de chaux étant contemporaine de l’édification, dater le mortier permettrait de dater directement l’érection de la maçonnerie. Un tel outil de datation présenterait l’avantage d’être largement applicable puisqu’il porte sur un matériau présent dans presque tous les édifices et permettrait de pallier les problèmes liés au remploi des autres matériaux de construction.

  • 27 Goedicke 2003 ; Id. 2011 ; Gueli, Stella et al. 2010 ; Zacharias, Mauz et Michael 2002 ; Urbanova, (...)
  • 28 Bøtter-Jensen, Solongo et al. 2000 ; Jain, Thomsen et al. 2004

24La datation par (OSL) peut être appliquée aux grains de quartz introduits avec la charge à la chaux27. L’événement daté est alors la dernière exposition à la lumière des grains de sable contenus dans le mortier, au cours de sa préparation. Le mortier est ensuite posé dans la maçonnerie pour lier les matériaux de construction qui vont le cacher de la lumière. L’une des difficultés réside dans le fait que l’exposition peut ne pas avoir été uniforme, c’est-à-dire que tous les grains n’ont pas été suffisamment exposés. Avec le développement de la méthode de luminescence et l’amélioration des équipements permettant de distinguer les grains bien exposés de ceux peu ou pas exposés28 (notamment la possibilité d’examiner un par un les grains de quartz), il devient désormais possible de procéder à ce type de recherche.

25Avant de tenter des applications, il faut tester cette nouvelle approche méthodologique. Il s’avère donc nécessaire, au stade actuel, de disposer de maçonneries bien datées, servant de référence. Cette balise chronologique peut être fournie par la dendrochronologie. La méthodologie de ce travail de recherche a donc consisté, dans un premier temps, à analyser la stratigraphie, les relations entre les maçonneries en élévation et les poutres afin de définir des zones de prélèvements de mortiers contemporains des bois de charpentes fichés dans les murs. La datation dendrochronologique de ces derniers a ainsi fourni un jalon chronologique nécessaire au test de faisabilité de la datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) des mortiers.

26L’église Saint-Denis à Liège a, entre autres, permis d’expérimenter de cette méthodologie.

2.3. L’étude des fers

  • 29 Maggi 2014.
  • 30 Maggi, Pagès et al. 2012.
  • 31 Un cas exceptionnel de réparation en fer daté par une source d’archives et un millésime (« 1713 ») (...)
  • 32 Maggi 2014.

27Les charpentes de l’église Saint-Denis ont pour caractéristique de renfermer de nombreuses armatures métalliques. La typologie de ces éléments a servi de marqueur chronologique afin d’identifier les phases de construction des différentes charpentes29. Dans ce but, certaines conditions ont dû être respectées pour garantir la contemporanéité entre le fer et le bois sur lequel il est appliqué30. À défaut de pouvoir s’appuyer sur des sources écrites31 qui établiraient la relation chronologique liant un renfort en fer à la charpente dans laquelle il se trouve, il faut privilégier une approche strictement archéologique. Plusieurs critères sont alors à prendre en compte afin d’évaluer la relation temporelle qui lie les différents matériaux. Tout d’abord, on recherche in situ des charpentes, ou à l’intérieur de l’une d’elles des phases nettement différenciées qui présentent des caractères morphologiques homogènes (typologie, système de marquage, homogénéité des assemblages, y compris des fers de renfort sur certains d’entre eux). Ensuite, si la charpente a fait l’objet d’une réparation, les renforts employés sont la plupart du temps installés à des endroits précis atteints de pathologies antérieures et ont, de plus, une morphologie différente de celle des renforts éventuellement déjà présents. La chronologie relative permet alors de distinguer des fers contemporains d’une charpente datée en dendrochronologie, d’autres fers postérieurs. La répétition de cette méthodologie sur plusieurs édifices permet de créer un inventaire typo-chronologique des renforts en fer. Celui-ci sert de référence à de nouvelles études de cas et on peut ainsi se faire une meilleure idée de l’importance que les charpentiers accordaient au fer dans leurs assemblages32.

3. Résultats

28Les données présentées dans cet article résument l’analyse des relations stratigraphiques entre les charpentes et les parties hautes de l’église et l’étude dendrochronologique. Tous les bois étudiés sont en chêne.

3.1. La charpente de la nef

29Le comble de la nef centrale (20 m de long sur 10,20 m de large intra muros) conserve les éléments de plusieurs charpentes médiévales successives. Il se prolonge vers l’est au-dessus du carré du transept, mais à cet endroit les parties basses de la charpente ont été supprimées suite à la surélévation du transept et de son couvrement lors des transformations successives des parties orientales de l’église. Une cloison en pan de bois ferme donc la moitié inférieure du comble de la nef au bord du carré du transept.

30Par ailleurs, l’arase supérieure des murs gouttereaux a été modifiée lors de rénovations dans les années 1980, comme on peut l’observer sur les photos publiées par N. Fraikin en 1954 qui ne montrent pas une rehausse en brique maçonnée au mortier de ciment. Celle-ci interdit désormais l’accès à d’importantes informations archéologiques concernant les liaisons entre les charpentes et la maçonnerie, par conséquent une partie de l’analyse de N. Fraikin est un témoignage essentiel à intégrer au contexte de notre étude.

3.1.1. La charpente primitive de la nef

  • 33 Bláha et al., 2008, p.119-139.
  • 34 Épaud 2007, p. 146-147.

31De cette première phase subsistent douze entraits massifs de section moyenne de 0,36 x 0,22 m. Des traces d’outils visibles sur ces poutres montrent qu’une doloire a été utilisée pour débiter le bois et équarrir les grumes33. N. Fraikin, décrivant l’état de l’église avant les travaux de restauration du milieu du XXe siècle, précise que les extrémités découpées d’un entrait sur deux sont toujours posées sur une sablière unique munie d’un rebord entaillé, sans doute selon un système à languette continue comparable à celle de Saint-Pierre de Montmartre (1164-1174d)34. Les mortiers des parties hautes du mur sur lequel sont posés ces entraits ont fait l’objet d’une analyse OSL. Celle-ci a permis de montrer que les mortiers n’ont vraisemblablement pas, au cours de leur histoire, été affectés par un incendie (annexe 2).

  • 35 Fraikin 1954, p. 60-61.

32À Saint-Denis, N. Fraikin précise que les entraits découpés sont sciés à ras du parement externe du gouttereau. Cette observation permet non seulement d’estimer à 23 le nombre total d’entraits à l’origine35, mais aussi d’évaluer à 0,88 m l’espacement moyen entre les bords de ces entraits, et donc, d’estimer à 1,12 m l’entraxe. Celui-ci est le même que l’entraxe des restes des chevrons (11 x 15 cm de section) observés sur le bas-côté sud, inclinés de 30°, et datés par le radiocarbone du XIe siècle (annexe 3). Les extrémités sciées au moment d’une surélévation des toitures des collatéraux sont encore fichées dans le parement externe du gouttereau (fig. 8 et 9), et accessibles depuis le comble des bas-côtés sud modifié au XVIIIe siècle. Cette analogie tend à suggérer que les bas-côtés, dans leur état roman, ont été construits en même temps que la nef.

Fig. 8 Parement externe de la première travée occidentale du mur gouttereau sud. Les extrémités des vestiges des chevrons de la charpente du bas-côté primitif sont encore visibles.

Fig. 8 Parement externe de la première travée occidentale du mur gouttereau sud. Les extrémités des vestiges des chevrons de la charpente du bas-côté primitif sont encore visibles.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

Fig. 9 Profil du vestige du premier chevron de la troisième travée du mur gouttereau sud.

Fig. 9 Profil du vestige du premier chevron de la troisième travée du mur gouttereau sud.

Cl. S. Blain, 2012

  • 36 Hoffsummer 1995, p. 65.

33Tous les entraits de la nef présentent, sur leur face occidentale, six entailles à mi-bois rectangulaires (15 x 16 x 5 cm en moyenne) chevillées (fig. 10), espacées de 1,50 m environ, les trois sur la moitié nord de l’entrait étant inclinées sud-est/nord-ouest (entre 68° et 82°) et celles du sud nord-est/sud-ouest. Des poteaux et potelets étaient donc vraisemblablement assemblés à l’oblique sur ces entraits36. L’entrait occidental, quant à lui, présente des entailles sur ses deux faces orientale et occidentale. Il est donc probable que ce dernier a eu une double fonction, peut-être inclus dans un pan de bois fermant originellement le comble à l’ouest, comme le suggère également, au niveau de la face supérieure de ce même entrait, le léger retrait de la partie supérieure du mur occidental actuel dont les blocs sont légèrement plus gros que ceux de la partie du mur qu’il surmonte. La partie supérieure du mur occidental de la nef a donc dû être ajoutée ultérieurement.

34N. Fraikin a décrit six séries de traces de clous placés à la verticale, espacées de 0,82 m sur la face des entraits, attestant la présence d’un plafond aujourd’hui disparu, suspendu à ces poutres. Au cours de cette étude, nous avons pu observer que ces traces ne sont pas aussi régulières que N. Fraikin le prétendait mais l'hypothèse de la suspension d'un plafond reste plausible. (fig. 10).

Fig. 10 Entrait du XIe siècle avec mi-bois vide chevillé et une séries de traces de clous pour suspendre le plafond aujourd’hui disparu.

Fig. 10 Entrait du XIe siècle avec mi-bois vide chevillé et une séries de traces de clous pour suspendre le plafond aujourd’hui disparu.

Cl. P. Hoffsummer, 2004

35Cela tend à suggérer que le plafond a été modifié plusieurs fois. Par ailleurs, les bords supérieurs d’au moins deux enduits superposés, à 0,15 m environ sous le niveau des poutres, indiquent la trace en négatif de ces différents plafonds. Si sur l’ensemble des murs gouttereaux de la nef aucun décor n’est plus visible sur les enduits, il est à noter en revanche que des vestiges représentants des fleurs de lys et une grecque ont pu être observés dans l’angle nord-ouest de la nef (fig. 11). Ce décor est antérieur à la pose des voûtes mais ne peut être daté avec précision. Il est néanmoins antérieur au voûtement de l’église en 1701.

Fig. 11 Vestige d’un enduit décoré (décor végétal et géométrique : une grecque est visible au centre) sur le parement interne du mur occidental de la nef.

Fig. 11 Vestige d’un enduit décoré (décor végétal et géométrique : une grecque est visible au centre) sur le parement interne du mur occidental de la nef.

Cl. P. Hoffsummer, 2008

36La majorité des entraits de cette phase sont déformés par une torsion. Cela montre, d’une part, que le bois a dû être déposé vert dans la charpente (c’est-à-dire peu de temps après l’abattage des arbres) avant de sécher sur place et, d’autre part, que les entraits de la charpente d’origine, gauchis sous la poussée de la toiture disparue, ont subi des pressions importantes, le contreventement devait être alors inexistant ou trop faible.

Fig. 12a Solins en ardoise sur le mur de la croisée du transept, vestiges de la toiture d’origine du croisillon nord.

Fig. 12a Solins en ardoise sur le mur de la croisée du transept, vestiges de la toiture d’origine du croisillon nord.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

Fig. 12b Solin en ardoise visible sur le parement externe du gouttereau sud, vestige de la toiture primitive du croisillon sud.

Fig. 12b Solin en ardoise visible sur le parement externe du gouttereau sud, vestige de la toiture primitive du croisillon sud.

Cl. S. Blain, 2014

  • 37 Hoffsummer 2002a, p. 164.

37Des vestiges de solins du transept d’origine, visibles sur le mur de la croisée du transept (fig. 12a) ou sur le parement externe du gouttereau sud (fig. 12b), inclinés d’environ 30/35°, témoignent de l’inclinaison des toitures primitives des croisillons du transept. Ces indices combinés à l’orientation des potelets des entraits de la nef (déduite des mi-bois inclinés) permettent de proposer une hypothèse de restitution de la pente du toit de la nef avec une inclinaison des versants à 35°. L’absence de contreventement, la pente de toiture à 35°, les traces d’assemblages à mi-bois chevillés conduisent à restituer un type de charpente à chevrons formant ferme non contreventée, avec un entrait à chaque ferme, sans poinçon, avec six poteaux et potelets inclinés (fig. 13)37.

Fig. 13 Reconstitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la charpente primitive au-dessus de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

Fig. 13 Reconstitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la charpente primitive au-dessus de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

En trait continu : entraits en place et sablière observée et rapportée dans les années 1950 par N. Fraikin ; en pointillés, potelets et chevrons-fermes restitués ; il n’y a ni faux-entrait, ni poinçon.

  • 38 Deneux 1927 ; Genicot 1974, p. 31-32 ; Hoffsummer 1995, p. 121 ; Hoffsummer 2002b, p. 100 ; Épaud (...)

38Cette charpente, particulièrement gourmande en bois d’œuvre, est qualifiée par Frédéric Épaud de « rayonnante ». On en conserve d’autres exemples, à Amay (1145-1150d, province de Liège, Belgique) et Nivelles (fig. 14, province du Brabant, Belgique). Certaines ont aussi un faux-entrait et un poinçon comme à Saint-Germain-des-Prés à Paris (1018-1038d) ou au-dessus de la nef de l’église de Deuil-la-Barre dans le Val d’Oise (1095d) 38.

Fig. 14 Pignon du chevet plat de l’église Sainte-Gertrude à Nivelles : restitution ( ?) de la charpente primitive.

Fig. 14 Pignon du chevet plat de l’église Sainte-Gertrude à Nivelles : restitution ( ?) de la charpente primitive.

Cl. S. Blain, 2014

  • 39 Neuf échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence régionale de l’ouest (...)

39Cette première attribution typochronologique est confirmée par la datation en 1012-1019d de l’abattage des arbres utilisés pour les entraits39 (annexe 1, fig. 37). Les bâtisseurs, pour cette phase, ont choisi de vieux arbres (de minimum ~260 ± 27 ans) ayant poussé très lentement (largeur de cerne moyen : ~0,78 ± 0,04 mm). Parce qu’ils comportent peu de vaisseaux de bois initial, ces bois sont peu denses. Cette faiblesse est compensée par des bois de brin, de très forte section rectangulaire (36 x 22 cm) et disposés sur leur fort, offrant une bonne résistance à la flexion malgré une portée de plus de 10 m. Les bois utilisés pour les chevrons du bas-côté, en revanche, proviennent d’arbres très jeunes (minimum ~39 ± 4 ans) à croissance rapide (largeur du cerne moyen : 1,64 ± 0,21 mm) produisant des bois très durs (avec une dominance du bois final, plus dense par rapport au bois initial, plus poreux) et ainsi très résistants à la flexion à laquelle ils sont contraints. Pour cette première phase, il semblerait donc que deux types de bois aient été choisis de manière opportune en fonction de leur dureté ou de leur souplesse, de leurs dimensions, et en fonction de leur rôle dans la charpente.

3.1.2. La deuxième charpente de la nef

  • 40 Fraikin 1954, p. 103.

40Au cours de la phase suivante, les murs gouttereaux sont légèrement surélevés pour installer une corniche à billettes qui décore le parement extérieur du gouttereau sud (fig. 2a). Au moins 27 entraits de faible section (14 x 19 cm) – dont il ne reste aujourd’hui que les abouts sciés (fig. 15a) – reposent sur une nouvelle sablière, cette dernière étant elle-même posée sur les entraits de la première charpente. Ces 27 entraits sont espacés de 0,85 m comme à Saint-Barthélemy de Liège (1187-1188d)40. Pour cette phase, à côté des assemblages à mi-bois chevillés entre les poteaux et faux-entraits et les potelets et entraits (fig. 15a), on trouve également des mi-bois à ergot chevillés entre potelets et arbalétriers (fig. 15b) et des tenons-mortaises pour les assemblages entre les arbalétriers et les entraits (fig. 15a).

Fig. 15a Assemblage tenon-mortaise entre le chevron et l’extrémité du vestige de chevron du XIIe siècle et à mi-bois chevillés pour les assemblages potelet-chevron et potelet-entrait.

Fig. 15a Assemblage tenon-mortaise entre le chevron et l’extrémité du vestige de chevron du XIIe siècle et à mi-bois chevillés pour les assemblages potelet-chevron et potelet-entrait.

Cl. S. Blain, 2014

Fig. 15b Assemblage à mi-bois à ergot chevillé entre poteau et arbalétrier.

Fig. 15b Assemblage à mi-bois à ergot chevillé entre poteau et arbalétrier.

Cl. S. Blain, 2014

  • 41 Hoffsummer 1995, p. 121.
  • 42 Genicot 1977, p. 141-142 ; Hoffsummer et al. 2001; Hoffsummer 1989, p. 166 et p. 202 ; Genicot 197 (...)
  • 43 Huit échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansma(...)

41De la phase précédente, les éléments verticaux (poteaux et potelets) ont dû être retirés pour installer les nouveaux entraits. En effet, la reconstitution des entraits de cette nouvelle phase en prolongeant ce que N. Fraikin qualifie improprement de « blochets » montre que certains passaient au-dessus des entraits de la phase du XIe siècle (fig. 16, plan). Les faux-entraits (et non pas des entraits retroussés comme le supposait N. Fraikin), les potelets et les poteaux – ces derniers, raccourcis, descendaient à l’origine sur les entraits (fig. 16, coupe transversale) – permettent de proposer une restitution de charpente de type à chevrons formant ferme, non contreventée, avec un entrait et un faux-entrait à chaque ferme, sans poinçon, et une pente de toit qui avoisine désormais les 45°, d’où les faux-entraits pour renforcer les chevrons (fig. 16) 41. Ce schéma des fermes est semblable à celui de Saint-Barthélemy, daté de 1187-1188d, et proche de la deuxième charpente de Sainte-Gertrude, à Nivelles, construite dans le dernier quart du XIIe siècle42. Cette attribution typologique est confirmée par la datation dendrochronologique d’un faux entrait, de cinq poteaux et de deux chevrons de cette phase de Saint-Denis, qui situe l’abattage des arbres entre 1184 et 1193d43 (annexe 1, fig. 37). Le bois a dû être installé vert dans la charpente au vu des fentes de dessiccation coupant des marques d’assemblages.

42Ici les bois proviennent d’arbres âgés d’au moins 73 ± 27 ans pour les poteaux (soumis à une force de compression) et d’au moins 84 ± 9 ans pour les chevrons (qui contrent une flexion), de croissance rapide à moyenne (largeur moyenne du cerne annuel de 1,13 ± 0,28 mm pour les poteaux et de 1,18 ± 0,21 mm pour les chevrons).

Fig. 16 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la deuxième charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

Fig. 16 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la deuxième charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

La coupe transversale de N. Fraikin (1954) a été révisée en retirant les potelets intermédiaires et en prolongeant les entraits et les poteaux s’y appuyant. Les entraits de la phase précédente sont conservés et 27 nouveaux entraits sont ajoutés sur le mur rehaussé.

43Pour cette phase, le type de bois employé a donc changé. On utilise préférentiellement des arbres plus jeunes (70-80 ans) et plus résistants grâce à des cernes présentant une majorité de bois final résultant d’une croissance rapide.

3.1.3. La troisième charpente de la nef

  • 44 Tampone 1996, p. 79.
  • 45 Hoffsummer 2002a, p. 232 ; Hoffsummer 2011, p. 136 ; Munby 1981.

44La troisième phase correspond à une reprise en sous-œuvre, les chevrons-fermes du XIIe siècle étant conservés et, par conséquent, la pente (de 45°) de la charpente également. Sans doute de trop faible section, les entraits de la phase précédente devaient être trop fragiles. Ils ont dû être sciés, entraînant par la même occasion la perte des parties inférieures des poteaux coupés à ras des faux-entraits. Sept nouvelles fermes d’une charpente à fermes et pannes ont été introduites au sein des charpentes antérieures. Elles sont espacées de 2,70 à 3,20 m, et comprennent un entrait soulagé au milieu par un poinçon relié aux arbalétriers par des contrefiches (fig. 17) – selon un type bien connu dans l’Antiquité méditerranéenne qualifié de ferme « latine », très présent dans l’Italie médiévale, par exemple à Florence sur la nef de l’église San Marco (XIVe siècle)44. Ce modèle est moins fréquent dans le nord de l’Europe, du moins le pensait-on avant que de récentes datations dendrochronologiques l’attestent, par exemple, dans les cathédrales d’Amiens, de Poitiers et de Chichester45. La troisième charpente de Saint-Denis est le premier exemple recensé en région mosane.

Fig. 17 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) d’une ferme et du plan de la troisième phase de la charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

Fig. 17 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) d’une ferme et du plan de la troisième phase de la charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).

Les entraits du XIe siècle sont toujours en place, les entraits du XIIe siècle ont sans doute été sciés et sept nouveaux entraits sont ajoutés pour les nouvelles fermes à pannes.

45Les pannes inférieures sont posées face aplomb, c'est-à-dire à plat et non à devers, et sur des échantignoles, un dispositif qui semble d’origine. En revanche l’assemblage des pannes supérieures et la qualité des bois dans lesquels elles sont taillées varient beaucoup plus d’un endroit à l’autre de la charpente, en fonction de réparations et de remaniements.

46Dans cet état de la charpente, les assemblages sont désormais exclusivement à tenons et mortaises chevillés (fig. 18).

Fig. 18 Étrier en fer, de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon.

Fig. 18 Étrier en fer, de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon.

Cl. S. Blain, 2012

  • 46 Fraikin 1954, p. 100 ; Hoffsummer 2002b, p. 103.
  • 47 Huit échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence régionale des Pays-B (...)

47La troisième charpente au-dessus du vaisseau principal de la collégiale Saint-Denis était traditionnellement datée du XVIIe siècle46. Cependant, la similitude des armatures métalliques de Saint-Denis et de la cathédrale Saint-Paul à Liège (1328-1130d) nous a poussés à effectuer une analyse dendrochronologique sur six poutres (entraits et liernes de contreventement) situant leur abattage entre 1299 et 1301d47 (annexe 1, fig. 37).

48à ces nouvelles fermes sont en effet associés deux types d’armatures métalliques : des étriers (L=2300 mm, lmin=74 mm ; lmax =118 mm ; e=16 mm) qui consolident les assemblages entre les poinçons et les entraits (fig. 18 et 19a) et des « tirants archaïques » (L=1300 mm, lmin=65 mm ; lmax =100 mm ; e=16 mm) présents aux extrémités latérales des fermes, empêchant l’écartement des murs (fig. 19b). Ces deux types d’armatures ont une forme dite « en sapin » qui doit son nom aux multiples paires d’ailettes qui scandent l’armature sur sa longueur en plusieurs étages réguliers. Ces ailettes sont conçues pour être combinées avec des agrafes qui soutiennent l’armature en étant placées sous les ailettes. D’autre part, de petites plates-bandes non datées (L=300-400 mm, l=29 mm ; e=4 mm), caractérisées par leur extrémité distale décorative en « flammèche », ont été posées sur certains assemblages entre les poteaux et les faux-entraits de la phase précédente pour les consolider (fig. 19c).

Fig. 19 a. Étrier en fer de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon ; b. Tirant archaïque en fer ; c. Plate-bande en fer à extrémité distale en flammèche.

Fig. 19 a. Étrier en fer de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon ; b. Tirant archaïque en fer ; c. Plate-bande en fer à extrémité distale en flammèche.

Dessins C. Maggi

49Pour la première fois à Saint-Denis, des marques d’assemblages, probablement utilisées pour aider au montage (fig. 20) ont été observées. Il s’agit de chiffres romains taillés sur la face occidentale de l’extrémité de certaines fermes, et disposées en ordre croissant, d’ouest en est. Elles sont réalisées sur les faces occidentales des bois, chevauchant les deux bois qu’elles assemblent. Curieusement, la quatrième et la cinquième ferme portent le même numéro « IIII », un fait pour lequel nous n’avons pas d’explication particulière.

Fig. 20 Marques d’assemblage sur les faces occidentales des bois des fermes de la troisième phase de la charpente.

Fig. 20 Marques d’assemblage sur les faces occidentales des bois des fermes de la troisième phase de la charpente.

50Comme pour la période précédente, les bois utilisés proviennent d’arbres d’au moins ~80 ans (77 ± 25 ans) à croissance rapide (largeur moyenne de cerne annuel : 1,11 ± 0,28 mm) fournissant un bois dense et résistant.

3.1.4. Aménagements modernes

Fig. 21 Voûte et peinture en médaillon. La trame des lattis de la voûte est visible à travers le décor baroque.

Fig. 21 Voûte et peinture en médaillon. La trame des lattis de la voûte est visible à travers le décor baroque.

Cl. P. Hoffsummer, 2007

  • 48 Fraikin 1954, p. 104.
  • 49 Recès capitulaire du 14 janvier 1705 qui rapporte que les « vieilles planches et ferrailles de l’a (...)

51Ce n’est qu’en 1701, lors de l’installation des voûtes en lattis (fig. 21, 22a), que le plafond, devenu inutile, a dû être retiré, ainsi qu’une partie des entraits de la phase du XIe siècle (un sur deux) auxquels il était suspendu. Nous proposons donc de ne pas suivre l’interprétation de N. Fraikin qui situait plus tôt – dès le XIIe siècle – cet enlèvement48. La nouvelle voûte est suspendue aux entraits du XIe siècle par des tirants en fer (fig. 22b) et, à sa base, prend appui dans des cavités creusées, puis rebouchées avec des briques, dans les gouttereaux. Une partie des entraits retirés, vendus comme matériaux recyclés, a contribué à payer les travaux de rénovation du couvrement, comme le suggèrent les registres capitulaires. En effet, ceux-ci rapportent qu’en 1705 l’ajout d’une peinture sur bois dans un médaillon ovale au centre de la voûte (fig. 21) est payé en partie avec les « vieux bois de l’ancien plafond de la nef » 49.

Fig. 22a Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.

Fig. 22a Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.

Cl. S. Blain, 2014 et P. Hoffsummer, 2012

Fig. 22b Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.

Fig. 22b Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.

Cl. S. Blain, 2014 et P. Hoffsummer, 2012

Fig. 23 Coupe transversale, longitudinale et plan de la charpente de la nef en l’état au moment de l’étude (relevé de 2013-2014, ULg-CEA, d’après Fraikin 1954 p. 61).

Fig. 23 Coupe transversale, longitudinale et plan de la charpente de la nef en l’état au moment de l’étude (relevé de 2013-2014, ULg-CEA, d’après Fraikin 1954 p. 61).

Les profils des voûtes sont représentés sur la coupe longitudinale, mais pour des raisons de lisibilité, ils ne le sont pas sur le plan. La maçonnerie 1 correspond au mur primitif occidental roman ; la maçonnerie 2, à l’arc de décharge inférieur ; la maçonnerie 3, à l’accès entre la salle supérieure du Westbau et la charpente de la nef ; la maçonnerie 4, au blocage de l’arc de décharge.

  • 50 Hoffsummer 2002c, p. 53-54 ; Eißing 2009, p. 22-31.

52D’autres entraits démontés, sciés sur leur longueur, ont été réutilisés comme longrine au centre et comme lambourdes le long des murs gouttereaux (fig. 25). Ces bois recyclés sont assemblés bout à bout par des entures. Comme avec les entraits primitifs en place, les voûtes viennent s’accrocher sur ces poutres placées dans l’axe longitudinal de la nef, à l’aide de tirants en fer à extrémité distale droite. La largeur moyenne de la majorité de ces poutres correspond à la moitié de celle des entraits du XIe siècle (avec respectivement des sections moyennes de 0,18 x 0,22 m et 0,36 x 0,22 m). Cette hypothèse concorde avec la présence sur certains de ces bois de traces d’assemblage de deux séries de trois mi-bois inclinés dans les sens opposés et distants de 1,50 m (comme pour ceux des entraits de la première phase). De surcroit, la dendrochronologie d’une de ces poutres la relie aux entraits du XIe siècle encore en place (annexe 1, fig. 37). Une autre, également en position de remploi sous la passerelle d’accès au comble, a, quant à elle, pu être datée du XIVe siècle ; elle présente un trou oblique par rapport à une de ces arêtes, une perforation qui est caractéristique des systèmes d’assemblage de bois réunis en radeaux pour leur transport par flottage (fig. 24c). Le flottage des bois de construction sur la Meuse est attesté à la fois par l’iconographie, les textes et des traces dans les charpentes depuis le milieu du XIIIe siècle au moins. Cet usage est répandu sur plusieurs grands cours d’eau européens, notamment en France et en Allemagne50.

Fig. 24a Entrait du XIe siècle, réemployé au XVIIIe siècle comme lambourde après avoir été scié sur sa longueur comme le montre la trace du trou de cheville en relation avec le reste d’un mi-bois vide.

Fig. 24a Entrait du XIe siècle, réemployé au XVIIIe siècle comme lambourde après avoir été scié sur sa longueur comme le montre la trace du trou de cheville en relation avec le reste d’un mi-bois vide.

Cl. C. Maggi, 2013

Fig. 24b Deux bois réemployés comme lambourdes superposées.

Fig. 24b Deux bois réemployés comme lambourdes superposées.

Cl. C. Maggi, 2014

Fig. 24c Bois du XIVe siècle employé comme cale dans la passerelle avec traces de flottage.

Fig. 24c Bois du XIVe siècle employé comme cale dans la passerelle avec traces de flottage.

Cl. P. Hoffsummer, 2014

Fig. 25 Profil de l’extrémité d’une ferme et du mur gouttereau (état observé par N. Fraikin, avant 1954, d’après Fraikin 1954 p. 61).

Fig. 25 Profil de l’extrémité d’une ferme et du mur gouttereau (état observé par N. Fraikin, avant 1954, d’après Fraikin 1954 p. 61).

En gris clair : maçonnerie primitive sur laquelle est posée la sablière à entaille (1) décrite par Fraikin. En gris foncé : maçonnerie du XIIe siècle qui vient caler les entraits de la phase précédente (2), avec introduction des corbeaux (3) et de la corniche à damier (4). La sablière du XIIe siècle (5) est posée sur les entraits de la phase du XIe siècle (2) et soutient les entraits du XIIe siècle devenus blochets (6). Au XVIIIe siècle, des poutres des phases antérieures sont réemployées comme lambourdes (7) posées sur les entraits de la phase du XIe siècle (2).

53Les potelets assemblés sur ces longrines nouvellement installées (fig. 23, coupe transversale) constituent des remplois de périodes variées. En effet, certains potelets (section : 14 x 11 cm) avec des traces de mortaises de faibles dimensions (~7 x 7 cm) sont datés par dendrochronologie du XIIIe siècle, tandis que d’autres ne peuvent avoir été débitées avant le XIV-XVe siècle, compte tenu des traces de scie sur leurs faces. Les potelets de plus faible section (10 x 8 cm), suggérant un débitage plus récent, sont assemblés avec des clous (peut-être des réfections ?).

54Un treuil à tambours inégaux est conservé, suspendu entre les deux dernières fermes du XIVe siècle (fig. 26). Cette machine n’a pu être datée mais son emplacement suggère qu’elle a pu être utilisée soit pour le levage des poutres de la phase de réfection du XIVe siècle, soit pour le montage des bois de la voûte en lattis, au début du XVIIIe siècle. Un second engin de levage, plus modeste, témoigne peut-être d’activités de réparations ou d’entretien dans le comble.

Fig. 26 Engin de levage dans la partie orientale de la nef de Saint-Denis (début XIVe ou début XVIIIe siècle ?).

Fig. 26 Engin de levage dans la partie orientale de la nef de Saint-Denis (début XIVe ou début XVIIIe siècle ?).

Cl. S. Blain, 2014

Le Westbau

  • 51 Fraikin 1954, p. 91 ; Genicot 1972, p. 172-173 et p. 207.

55Solidement assis sur un soubassement biseauté, le Westbau est constitué d’une grosse tour rectangulaire saillante flanquée de deux tourelles quadrangulaires dans les parties basses et polygonales dans les parties hautes (fig. 5a, fig. 27). Il s’agit d’un avant-corps mosan de type trinitaire attribuable au XIe et XIIe siècle51.

  • 52 Coenen 1935, p. 8-9.
  • 53 Lemaire 1912, p. 42.
  • 54 Fraikin 1954, p. 87
  • 55 Bormans 1872, p. 7-8.
  • 56 Sapin 2002, p. 8-9 ; Lobbedey 2002, p. 74 ; Krüger 2002, p. 418 ; Dierkens 2002, p. 501-502.

56Comme dans toute grande église mosane de tradition carolingienne, l’absence de porte extérieure au rez-de-chaussée de l’avant-corps suggère un espace liturgique plutôt qu’un lieu d’accueil. à Saint-Denis et ailleurs – Saint-Barthélémy et Sainte-Croix à Liège ; à Trêves, à Mayence52, ou encore Sainte-Gertrude à Nivelles53 – cette fonction se marque aussi par la surélévation de cinq à six marches du rez-de-chaussée54, le couvrement voûté de ce niveau, la présence d’autels et l’ouverture d’une grande tribune vers la nef depuis le premier étage de la tour centrale. Les premiers autels érigés « sous la tour » de Saint-Denis sont mentionnés à partir du XIIIe siècle55. Un deuxième sanctuaire répondait donc au chœur oriental et avait, pense-t-on, un rôle important à jouer dans la liturgie pascale56.

  • 57 Fraikin 1954, p. 95.
  • 58 Hoffsummer, Tourneur et al. 2005, p. 102 ; Piavaux 2013, p. 196-197.

57Les murs de l’avant-corps montrent des maçonneries extérieures fort repiquées, en moellons de grès houiller dans les parties basses. Les parties hautes présentent des remaniements car le grès houiller a mal supporté les attaques des agents atmosphériques de sorte que, à l’instar de plusieurs monuments liégeois construits avec le même matériau, l’épiderme des pierres a éclaté. Deux reprises au moins sont visibles : une en pierre calcaire de Meuse finement taillée dans les parties hautes et une autre en brique à mi-hauteur de la construction. La deuxième serait le résultat de restaurations hâtives du XIXe siècle57, mais la première pourrait être plus ancienne. Soit elle appartient à des travaux de restaurations réalisés au moment de la transformation de l’église au XVIIIe siècle, soit il s’agit d’une étape de chantier qui remonte au Moyen Âge. En effet, des études récentes à propos de l’usage de la pierre dans les monuments liégeois montrent un changement d’approvisionnement des chantiers vers 1250, le grès houiller cédant souvent – mais pas systématiquement – la place au calcaire de Meuse dans la construction des parements58.

  • 59 Forgeur 1971, p. 9.

58Au-dessus de la tour centrale en pierre se dresse une tour en bois déjà représentée sur une vue de Liège de 157459. Elle abrite un beffroi de cloches et sa charpente est couverte d’un bardage revêtu d’ardoises.

Fig. 27 Coupes schématiques de l’avant-corps, de sa tour centrale (d’après Fraikin 1954 p. 45) et de la ferme soutenant la toiture de la tourelle nord (d’après Hoffsummer 1989 p. 202-203).

Fig. 27 Coupes schématiques de l’avant-corps, de sa tour centrale (d’après Fraikin 1954 p. 45) et de la ferme soutenant la toiture de la tourelle nord (d’après Hoffsummer 1989 p. 202-203).

1 : baie géminée (fig. 31 b) ; 2 : poutres du plancher primitif de la salle supérieure de la tourelle sud (fig. 31 c) ; 3 : arc de décharge de la salle médiane de la tourelle sud (fig. 30 a) ; 4 : corbeaux de la salle médiane de la tourelle sud (pour un ancien plancher ?) (fig. 30 a) ; 5 : arcs de décharge superposés du mur oriental de la tour centrale du Westbau (fig. 28) ; 6 : accès entre la salle supérieure de la tour centrale du Westbau et la charpente de la nef ; 7 : « nouveau » plancher ; 8 : beffroi ; 9 : charpente de la tourelle nord.

  • 60 Gobert 1898, p. 368 ; Kurth 1905, p. 191
  • 61 Maere 1932, p. 106 et p. 109 ; Rongy 1934, p. 289-292.
  • 62 Genicot 1972, p. 169.

59Compte tenu de sa proximité immédiate avec l’ancien tracé de l’enceinte de Notger et de son léger désaxement vers le sud par rapport à la nef, l’origine du Westbau a fait l’objet de polémiques. Certains historiens l’ont daté de l’époque de Notger (vers l’an 1000) et l’associaient à la construction de la nef de la collégiale en lui conférant un rôle militaire, voire en l’intégrant à l’enceinte60. N. Fraikin s’appuie sur la présence de fenêtres au rez-de-chaussée de la tour pour rejeter l’idée de son intégration à l’enceinte disparue. Il estime que l’avant-corps en était néanmoins proche, à une distance réglementaire de la ligne fortifiée. D’autres archéologues du début du siècle plaçaient la construction du Westbau au XIe siècle tout en concédant sa postériorité par rapport à la nef61 qui expliquerait le désaxement entre la nef et l’avant-corps. D’autres désaxements de Westbauten antérieurs ou postérieurs à des nefs ont pu être observés, par exemple à la collégiale d’Amay62.

60L’origine des débats réside, outre la déviation de l’axe de l’avant-corps par rapport au reste de l’église, dans la liaison équivoque des maçonneries du Westbau avec les murs gouttereaux de la nef (fig. 29). Le premier entrait primitif (XIe siècle) à partir de l’ouest possède les traces d’anciens assemblages à mi-bois sur ses deux faces, ce qui suggère que le comble le plus ancien était peut-être fermé par un pan de bois avant la construction de l’avant-corps, lequel ne porte d’ailleurs aucune trace de contact avec la toiture primitive de la nef.

  • 63 Jacobsen, Schaeffer et Sennhauser 1991, p.311 ; Lobbedey 2002, p. 74-75.
  • 64 Registre 40, fol. 155, Fraikin 1954, p. 89 et p. 95.
  • 65 Fraikin 1954, p. 95.

61Le Westbau, en partie dressé sur l’ancien mur de fermeture occidental de la nef, ferme aujourd’hui le comble du vaisseau central. La tour centrale compte maintenant trois étages : le premier sur la voûte du rez-de-chaussée, le deuxième sur un plancher dont le niveau a été relevé, et le troisième à hauteur de la tour en charpente et du beffroi de cloches. Comme on le suppose pour Nivelles à la fin du Xe siècle63, le premier étage de la tour centrale s’ouvrait à l’origine vers la nef grâce à une large tribune surmontée d’un arc en plein cintre, avant l’installation des orgues en 1589. Cet étage était éclairé par une rosace, encore visible sur le plan-vue de 1649, gravé par Julius Milheuser et cité par le recès capitulaire du 4 novembre 173464. La rosace a été partiellement bouchée et remplacée par une fenêtre carrée bordée de blocs calcaires monolithes, probablement au XIXe siècle65.

Fig. 28a Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’extérieur.

Fig. 28a Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’extérieur.

Cl. P. Hoffsummer, 2004

Fig. 28b Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’intérieur de la charpente.

Fig. 28b Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’intérieur de la charpente.

Cl. C. Maggi, 2014

Fig. 28c Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef. Détails des claveaux.

Fig. 28c Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef. Détails des claveaux.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

  • 66 Fraikin 1954, p. 88-89 et p. 94.

62Au-dessus de la tribune, à hauteur du deuxième étage, le mur oriental de l’avant-corps présente deux arcades monumentales de décharge superposées (fig. 27, n° 5). Ce dispositif s’expliquerait par la nécessité de soulager la maçonnerie au-dessus de la tribune de la tour centrale. De haut en bas, on observe donc trois arcs superposés. Le premier présente une bichromie avec une alternance de claveaux blancs et rouges due à la géologie des matériaux utilisés (fig. 28 a et c). Le deuxième (fig. 23, n° 2), au niveau du comble de la nef et du deuxième étage de l’avant-corps, prend appui sur le sommet du mur occidental de la nef primitive (fig. 23, n° 1). Le troisième est l’arcade de la tribune, qui se dessine aujourd’hui au-dessus d’une cloison en brique dont la construction remonte à l’installation, en 1865, d’armoires derrière l’orgue de 158966.

63Entre les deux arcs de décharge supérieurs, un remplissage de moellons est postérieur aux murs principaux de l’avant-corps et présente deux phases de construction différentes en épaisseur. La première de ces deux phases contient la porte actuelle pour pénétrer dans le comble de la nef depuis le deuxième étage de l’avant-corps (fig. 27, n° 6). Enfin, vu depuis le comble de la nef, l’arc de décharge supérieur est en partie caché et entaillé par les versants de la toiture (fig. 29). Autant de successions qui compliquent la chronologie relative, voire témoignent d’hésitations au cours des chantiers et sans doute de l’abandon de la conception d’origine.

Fig. 29 Liaison entre la retombée de l’arc de décharge inférieur dans l’angle sud-ouest de la nef et son blocage (à gauche du cliché poutre avec mortaise vide utilisée en remploi comme poteau).

Fig. 29 Liaison entre la retombée de l’arc de décharge inférieur dans l’angle sud-ouest de la nef et son blocage (à gauche du cliché poutre avec mortaise vide utilisée en remploi comme poteau).

Cl. C. Maggi, 2014

3.2.1. La tourelle sud de l’avant-corps

Fig. 30a Arc de décharge dans le mur oriental de la salle médiane de la tour sud de l’avant-corps : on voit en haut un vestige du plancher d’origine et plus bas des corbeaux de bois d’un plancher aujourd’hui disparu.

Fig. 30a Arc de décharge dans le mur oriental de la salle médiane de la tour sud de l’avant-corps : on voit en haut un vestige du plancher d’origine et plus bas des corbeaux de bois d’un plancher aujourd’hui disparu.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

Fig. 30b Traces de taille à la broche linéaire verticale.

Fig. 30b Traces de taille à la broche linéaire verticale.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

  • 67 Hoffsummer, Tourneur et al. 2005, p. 104-105 ; Dopere et Piavaux 2010, p. 531-539 ; Piavaux 2013, (...)

64La taille à la broche linéaire verticale, présentant des sillons parallèles longs et profonds, a été appliquée pour les claveaux de l’arc de décharge de la salle médiane de la tourelle sud (fig. 27, n° 3 ; fig. 30a ; fig. 30b). Ce type de taille permet une première estimation chronologique de la construction des parties supérieures du Westbau entre la fin du XIIe siècle et le premier tiers du XIIIe siècle. Les exemples les plus anciens repérés jusqu’ici dans le diocèse de Liège se situent dans l’abbatiale de Floreffe près de Namur, vers 1160-1170, et à la collégiale Saint-Barthélemy à Liège à la fin du XIIe siècle67.

Fig. 31a Tourelle sud du Westbau avec indication du niveau du prélèvement.

Fig. 31a Tourelle sud du Westbau avec indication du niveau du prélèvement.

Fig. 31b Baie géminée (colonnette restaurée au début du XXe siècle).

Fig. 31b Baie géminée (colonnette restaurée au début du XXe siècle).

Fraikin 1954, p 46.

Fig. 31c Poutres de l’ancien plancher, vues du sol de la salle centrale de la tourelle sud, avec indication de la zone de prélèvement.

Fig. 31c Poutres de l’ancien plancher, vues du sol de la salle centrale de la tourelle sud, avec indication de la zone de prélèvement.

Cl. S. Blain, 2013

  • 68 « En 1589, on obtura la grande baie qui reliait la nef au premier étage de la tour et on y appliqu (...)
  • 69 L’unique échantillon de cette phase a été daté sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec t (...)
  • 70 Fraikin 1954, p. 92.

65À l’étage supérieur, on observe une baie géminée à colonnette romane (fig. 31a et b). À l’intérieur, les poutres d’un ancien plancher correspondant à l’étage de cette fenêtre ne sont plus fonctionnelles car la construction d’un orgue68 dans le Westbau au XVIe siècle a entraîné l’exhaussement du niveau de circulation de cet étage supérieur, devant l’accès au comble de la nef et de la baie géminée romane. Ces poutres de l’ancien plancher de la tourelle sud sont toujours présentes et visibles du sol de la salle inférieure (fig. 31c et 30 a). La date d’abattage de l’arbre ayant servi au bois provenant de la troisième poutre orientée nord-sud est située entre 1104 et 1134d69, ce qui concorde avec l’estimation de N. Fraikin qui situait la construction du Westbau dans la première moitié du XIIe siècle70. Cette datation attesterait alors un usage un peu plus ancien de la taille de la pierre à la broche linéaire verticale.

3.2.2. La partie charpentée de la tour médiane et son beffroi

  • 71 Quatre échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jans (...)

66S’appuyant sur une corniche interne taillée, la tour-beffroi est constituée de sept pans de bois entrecroisés, quatre parallèles en largeur, trois parallèles dans le sens de la longueur, pour former des compartiments plus ou moins égaux (fig. 27, n° 8). Chaque pan comprend cinq poteaux et trois sablières. Avec les écharpes assemblées en croix de Saint-André, ils forment un cadre rectangulaire consolidé par des décharges. Les poteaux des différents niveaux du beffroi qui ont fait l’objet d’une analyse dendrochronologique appartiennent à une même phase d’abattage située entre 1243 et 1262d71 (annexe 1, fig. 37).

67Le type de bois utilisé pour le beffroi provient d’arbres de moyenne d’âge homogène, d’une centaine d’années, ayant connu une croissance très rapide (~1,90 mm/an) similaire d’un arbre à l’autre. La largeur des cernes, et en particulier du bois final moins poreux, confère au bois une dureté et une certaine résistance à la force de compression à laquelle les bois sont soumis, résistance assurée de surcroît par la section importante des bois (27 x 23 cm pour les liens obliques ; 32 x 29 cm pour les poteaux droits).

3.2.3. Le toit de la tourelle nord de l’avant-corps

  • 72 Hoffsummer 1989, p. 202-203.
  • 73 Trois échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansm (...)

68Une petite toiture à trois pans, prolongée par deux versants opposés du côté de la base du beffroi, couvre la tourelle d’escalier nord de l’avant-corps. Les deux chevrons et deux arbalétriers de cette charpente sont disposés parallèlement. Ils sont solidaires grâce à un entrait retroussé croisant un poinçon (fig. 27, n° 9)72. Les bois de cette charpente sont contemporains des poinçons d’étançon du beffroi de la tour centrale, leur date d’abattage étant située entre 1239 et 1248d73. Ils proviennent d’arbres d’au moins 73 ± 15 ans, avec une croissance lente (~0,90 ± 0,15 mm/an).

69Globalement, après analyse, les bois et charpentes dans le Westbau correspondraient donc à deux phases de construction : jusqu’à la base du beffroi, le chantier se situerait dans la première moitié du XIIe siècle et son mode de couverture, si une toiture a été construite à cette époque, est inconnu. Le beffroi actuel qui couronne l’ouvrage, avec la toiture de la tourelle qui y donne accès, serait du milieu du XIIIe siècle. Ceci pourrait renforcer l’hypothèse selon laquelle la partie supérieure du Westbau pourrait avoir été en partie construite ou déjà réparée avec du calcaire de Meuse, un matériau qui commence à alimenter les chantiers liégeois vers 1250.

3.3. Le toit de l’abside

Fig. 32 Charpente de l’abside.

Fig. 32 Charpente de l’abside.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

  • 74 Quatre échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jans (...)
  • 75 Maréchal 1905, p. 157 ; Fraikin 1954, p. 23.
  • 76 Hoffsummer 1989, p. 204-209 ; Hoffsummer 1995, p. 128-130.

70L’abside qui nous est parvenue présente un style caractéristique des églises brabançonnes de la seconde moitié du XIVe siècle et du début du XVe siècle, semblable à celle de l’église Notre-Dame-du-Sablon à Bruxelles ou encore de celle de la cathédrale Saint-Paul de Liège (fig. 6). La charpente est de type à chevrons formant ferme contreventé, avec alternance de fermes principales et secondaires. Le contreventement est élaboré grâce à une poutre faîtière et deux sous-faîtières reliées comme les pannes par des croix de Saint-André. Les faux-entraits de la dernière ferme complète sont doublés pour accueillir les pièces des enrayures (fig. 32, 33). Vers la croupe du toit, le premier faux-entrait de la ferme principale est doublé d’une pièce supplémentaire, assemblée de part et d’autre du poinçon sur une partie de sa longueur. Cette pièce contient toutes les mortaises où s’assemblent les pièces horizontales des demi-fermes d’arêtiers, sans affaiblir la ferme principale. Les assemblages, à mi-bois chevillés et tenons-mortaises chevillés, sont précis, de même que la découpe des potelets à l’intersection des croix de Saint-André des versants. Les nombreuses pièces de chêne sont équarries avec soin : les traces d’écorce sont rares, les arêtes vives même là où il y a de l’aubier. L’inclinaison du toit s’élève à 60°. La conception de cette charpente est assez typique des constructions gothiques du début du XVe siècle, ce qui est confirmé par la dendrochronologie qui situe précisément l’abattage des bois – ce grâce à la présence de cambium – pendant la saison hivernale 1423-1424d74. Cette datation valide donc le texte qui mentionnait le 29 septembre 1429 pour l’achèvement des travaux de la voûte dont la construction a dû suivre l’installation de la charpente75. Cette charpente est la plus ancienne dans la vallée de la Meuse à être équipée d’une panne faîtière, accompagnée de deux étages de sous-faitières reliées par des croix de Saint-André76.

Fig. 33 Charpente de l’abside : coupe transversale.

Fig. 33 Charpente de l’abside : coupe transversale.

Plan des enrayures au niveau du premier étage de faux-entraits. Coupe longitudinale est-ouest et vue en plan au niveau des entraits.

Relevé de Gérard Michel, à la demande de Marie-Ange Closon-Rémy, Inventaire du Patrimoine monumental du Ministère de la Communauté française, et de Patrick Hoffsummer.

71Pour cette partie de l’édifice, les charpentiers ont utilisé des bois relativement résistants – la largeur moyenne du cerne annuel étant de 1,10 mm – provenant d’arbres de plus de 100 ans. L’entrait de forte section (40 x 33 cm), qui travaille en traction, présente une largeur moyenne de cerne annuel plus importante (~1,30 mm) que celle des éléments verticaux (~1 mm) et des bois plus vieux (178 et 113 ± 4 ans respectivement).

  • 77 Maggi 2014.

72Comme pour les fermes du XIVe siècle de la nef, des plates-bandes métalliques dites « traversantes » renforcent les assemblages entre les poinçons et les entraits en étant fichés du côté nord ou sud des fermes (fig. 34a). Des « tirants archaïques » joignent les sommets des gouttereaux à la charpente pour contenir l’écartement des murs (fig. 34b). Ici, les formes des plates-bandes, comme celle des tirants, consistent en des armatures goujonnées à extrémité distale en entonnoir aux angles pointus. Cette typologie d’armature métallique est particulièrement typique du XVe siècle77.

Fig. 34 a. Plate-bande traversante ; b. Tirant archaïque à extrémité distale en entonnoir ; c. Tirants métalliques soutenant les voûtes du chœur : le premier à extrémité distale à talon et le second à extrémité distale droite.

Fig. 34 a. Plate-bande traversante ; b. Tirant archaïque à extrémité distale en entonnoir ; c. Tirants métalliques soutenant les voûtes du chœur : le premier à extrémité distale à talon et le second à extrémité distale droite.

Dessins C. Maggi

73Plusieurs tirants, dont la période de mise en œuvre reste indéterminée, soutiennent les voûtes du chœur (fig. 34c). Deux groupes semblent se dégager. Un premier, propre à l’abside, est caractérisé par des tirants à extrémité distale à talon plat. Le second, uniquement présent dans la première travée occidentale du chœur, est défini par des tirants de section carrée, à extrémité distale droite.

Fig. 35a Intérieur de la charpente de l’abside et fermeture « provisoire » entre l’abside et le transept.

Fig. 35a Intérieur de la charpente de l’abside et fermeture « provisoire » entre l’abside et le transept.

Cl. P. Hoffsummer, 2012

Fig. 35b Face nord de l’église Saint-Denis, Liège.

Fig. 35b Face nord de l’église Saint-Denis, Liège.

Cl. S. Blain, 2013

4. Conclusions et perspectives

Fig. 36 Récapitulatif par phase des périodes d’abattage estimées par dendrochronologie.

Fig. 36 Récapitulatif par phase des périodes d’abattage estimées par dendrochronologie.

74La reprise de l’étude ancienne de N. Fraikin (1954), pionnière à une époque où on ne parlait pas encore d’archéologie du bâti, a permis de corriger quelques points essentiels à propos de la monographie d’une des plus anciennes églises de Liège et de son avant-corps. De plus, la nouvelle étude transdisciplinaire, en précisant la succession des différentes toitures (fig. 36), approfondit nos connaissances en matière d’histoire de la charpenterie. Enfin, elle ouvre des perspectives sur la question de l’utilisation d’autres matériaux comme le fer dans les charpentes ou certains aspects de la mise en œuvre des maçonneries.

  • 78 Hoffsummer 2002a, p. 164. D’autres cas ont été identifiés en France depuis 2002 : la charpente de l (...)

75Le cas du toit de la nef est particulièrement complexe car il fallait démêler quatre étapes de travaux au niveau du comble, chacune ayant laissé des témoins matériels importants mais imbriqués les uns dans les autres. Le premier état de la toiture correspond à la fin du chantier lancé par Notger autour de l’an Mil et qui s’achève sous son successeur Baldéric II. De cette charpente originelle subsiste une partie des entraits, datés de 1012-1019d. Ils sont le témoignage d’un des exemples les plus anciens de charpente à chevrons formant ferme connus pour l’Europe78. La dendrochronologie de ces bois de brin issus de l’équarrissage d’arbres parfois très âgés – peut-être 300 ans pour certains – a produit une chronologie de site qui couvre les 256 dernières années du premier millénaire. C’est un apport essentiel à la base de données européenne et à la courbe de référentiel du chêne pour la période 644-1991 en région mosane.

  • 79 Fraikin 1954, p. 89.

76La dendrochrononologie d’autres éléments de charpentes témoigne de nouveaux travaux importants dans le courant du XIIe siècle. Le plus imposant est certainement la construction de l’avant-corps occidental dont on peut s’étonner de ne pas trouver de traces antérieures. Sa construction a peut-être été gênée par l’enceinte urbaine toute proche, hypothèse déjà évoquée par les chercheurs des XIXe et XXe siècles. La datation dans le courant du XIIe siècle résiste pourtant, et se précise, grâce une date dendrochronologique obtenue sur les restes d’un plancher intermédiaire dans la tour sud du Westbau (entre 1104 et 1134d). Ainsi le chantier de l’avant-corps s’appuie sur le mur occidental de la nef d’un siècle plus ancienne. Il épargne alors le toit originel du vaisseau qui le précède, fermé côté ouest par une paroi légère. De ce premier chantier du XIIe siècle daterait la tribune de la tour centrale ouverte vers la nef, mais ce chantier, dans les parties hautes, n’aurait pas totalement abouti. En effet, nous suivrons volontiers le frère N. Fraikin79 quand il observe que les murailles de la tour centrale et des tourelles arrêtées au même niveau semblent marquer une interruption dans la construction. On ne conserve donc aucun témoin de la toiture de l’avant-corps, peut-être un toit provisoire, dans son premier état. Les toitures actuelles des tourelles et la tour centrale en charpente viendront plus tard.

  • 80 Van Hove, Chantinne et Willems 2012, p. 181-184.
  • 81 Aumard 2008, p. 169-170.

77Les travaux au-dessus de la nef sont un deuxième chantier au XIIe siècle. La toiture est refaite en 1184-1193d, en gardant le plafond du début du XIe siècle et les entraits précédents mais en haussant légèrement les gouttereaux et en les équipant de nouvelles corniches. S’agit-il d’une conséquence d’une mauvaise liaison entre la toiture primitive de la nef et le massif de l’avant-corps de 130 ans postérieur ? Ou bien le but était-il de redresser la pente du toit en fonction d’un nouveau matériau de couverture posé différemment ? On sait que les pentes douces (30/35°) comme celle de la toiture de 1012-1019d conviennent à la pose de tuiles plates à rebords, du type de celles trouvées récemment dans des fours au pied du chantier de la collégiale de Nivelles et datées du Xe siècle80. Un relèvement du toit autour de 45°, comme c’est le cas à Saint-Denis en 1184-1193d, pourraient convenir autant à des ardoises clouées qu’à des tuiles plates équipées de chevilles ou d’ergots. Petit à petit, des découvertes récentes, tant en archéologie du bâti qu’en fouille, renouvellent nos connaissances à propos de ces matériaux dont les usages étaient mal datés, en particulier celui des tegulae et imbrices toujours fabriquées au Moyen Âge81. Pour Saint-Denis, on manque malheureusement de vestiges d’anciens matériaux de couvertures, en dehors de solins en pierres calcaires du début du XIe siècle.

78Après une accalmie d’un nouveau demi-siècle – comme si la fièvre constructrice connaissait des soubresauts de génération en génération – le chantier reprend au milieu du XIIIe siècle. Les sources écrites – qui rapportent les fondations des chapelles latérales – y font déjà écho mais l’étude combinée de l’archéologie du bâti et de la dendrochronologie apporte d’utiles compléments. Il s’agit d’abord d’un puissant beffroi de cloches (1239-1267d) – ou plutôt une tour en charpente qui abrite les cloches – dressé sur la tour centrale en grès houiller du Westbau. Il est possible qu’une partie des parements en grès houiller aient été repris avec des blocs de pierres de taille en calcaire de Meuse au même moment, c’est-à-dire à une époque où les sources d’approvisionnement en matériaux pierreux changent à Liège. Ce nouvel ouvrage termine le centre de l’avant-corps par une tour bardée d’ardoise et clôture donc l’essentiel de l’histoire de l’avant-corps de Saint-Denis.

79Ainsi précisée, l’histoire du Westbau de Saint-Denis mérite d’être comparée à son voisin qui équipe la collégiale Saint-Jean toute proche. Cet autre avant-corps liégeois est aussi trinitaire, bien qu’il prolonge une nef toute différente, à plan central, copiée sur le prestigieux modèle d’Aix-la-Chapelle. Notger confère à Saint-Jean un statut particulier car il en fait son église funéraire. Saint-Denis et Saint-Jean, construites à l’initiative du même prince-évêque, ont donc un programme différent à propos de la nef mais commun au niveau de l’avant-corps. Si la nef de Saint-Jean a malheureusement été entièrement reconstruite au XVIIIe siècle, son avant-corps demeure. Sa tour centrale domine de très haut les tourelles latérales et est coiffée d’une flèche. Cette élévation n’est toutefois pas d’une seule venue : en observant les appareils des maçonneries, la typologie des frises d’arcatures et celle des corniches, Luc-Francis Genicot y voit cinq phases de construction depuis 1030 (parties primitives) jusque 1500 environ (la flèche actuelle). Sur le premier état aux limites supérieures assez floues se dresserait le dernier étage de la tour centrale surélevée et coiffée d’une toiture romane inconnue (état 2). On hausse ensuite les tourelles dans la seconde moitié du XIIe siècle (état 3) puis de nouveau la tour centrale vers 1220-1230, en même temps que la pose de corniches à billettes qui seraient caractéristiques de l’architecture des XIe-XIIIe siècles. Enfin, la flèche actuelle est construite, vers 1500, sur cinq nouvelles assises de pierres de taille en calcaire.

80Si la chronologie de Saint-Jean est moins assurée que celle de Saint-Denis, le parallélisme à propos des séquences observées dans les deux avant-corps trinitaires est intéressant. Il montre que les programmes, initiés peu avant l’an Mil par un prince-évêque puissant, sont ambitieux et ne se réalisent que par à-coups, sur le long terme, avec des changements de parti et des hésitations dans les chantiers. Vers 1015, celui de Saint-Denis serait arrêté au moment de la couverture de la nef. Si au début du XIe siècle les deux tiers de l’élévation de l’avant-corps de Saint-Jean sont debout – vers 1030 d’après l’histoire de l’art – il faut attendre un siècle encore pour voir s’élever le massif occidental de Saint-Denis (1104-1134d). À ce moment seulement, la silhouette des deux Westbau devait être comparable, les tours centrales ne dépassant pas les tourelles latérales. Vu sous cet angle, on peut s’étonner de l’absence d’avant-corps à Saint-Denis au début du XIe siècle, alors que celui de Saint-Jean est en chantier. Des fouilles sous Saint-Denis, à l’extrémité occidentale, seraient sans doute très utiles pour une ultime vérification mais elles ne sont malheureusement pas envisageables actuellement.

81On aurait ensuite, au début et dans la première moitié du XIIIe siècle, haussé les tours centrales des deux églises pour qu’elles dominent le paysage urbain : vers 1200-1230 (datation stylistique) à Saint-Jean, entre 1243 et 1262d à Saint-Denis. Proches dans le temps, ces deux chantiers du XIIIe siècle ont toutefois recours à des techniques de construction différentes : à Saint-Jean, on continue l’élévation en maçonnerie ; à Saint-Denis – par économie ou pressentant un problème de stabilité ? – le tiers supérieur de la tour est charpenté.

  • 82 Gobert 1884, p. 33

82Mais revenons à notre église. Une troisième intervention au niveau des toitures de la nef est datée en dendrochronologie de 1299-1301d. Il s’agit d’une importante reprise en sous-œuvre de la charpente de la fin du XIIe siècle mais elle ne concerne que la charpente sans modifier ni le volume ni les pentes de la toiture. Cette phase n’avait pas été identifiée lors des recherches antérieures et le vieil érudit local T. Gobert, en fouillant les textes, ne l’aurait même pas imaginée, suggérant que les chantiers liégeois s’étaient tous arrêtés dans le premier tiers du XIVe siècle au moment de la guerre entre les Awans et les Waroux82.

  • 83 Taupin et Hoffsummer 2002, p. 109.

83Cent ans plus tard, le chantier se déplace à l’est de l’édifice qui jusque là avait probablement conservé son aspect roman de peu postérieur à l’an Mil, avec un chœur à chevet plat et un transept saillant. Dans les années 1420, le chœur est reconstruit dans un style gothique de type français ou brabançon. Si l’intention était de reconstruire toute l’église, l’intervention gothique n’ira pas plus loin, épargnant le transept tout en le dominant d’une fermeture provisoire de chantier, une cloison temporaire, couverte d’ardoises, aménagée dans la ferme occidentale de la nouvelle toiture (1423-1424d) (fig. 35a). L’absence de moyens pour poursuivre est assez explicite quand on voit la différence de hauteur entre le chœur et le reste de l’édifice (fig. 35b) ainsi que les pierres d’attente. Une vision classique et fréquente de chantier abandonné comme, toutes proportions gardées, celui de la Haute-Œuvre de la cathédrale de Beauvais83.

  • 84 Fraikin 1954, p. 27

84Il semble que peu de travaux aient été menés entre le sac de Liège par Charles le Téméraire en 1468 et le bombardement de la ville, en 1692, par les troupes de Louis XIV. L’état de délabrement dans lequel se situe alors l’église entraîne un certain nombre de réaménagements, selon le goût français dans le style baroque84, comme en témoignent le plâtrage des murs encore visible à l’intérieur de la nef, ainsi que la voûte légère en bois et plâtre et les aménagements de la charpente que son installation a nécessité, comme l’enlèvement du plafond et les modifications des entraits de la phase d’origine.

  • 85 Maggi 2014.

85En plus de préciser l’histoire des charpentes et de leur contexte, cette étude a permis d’ouvrir d’autres champs de recherches à propos de l’histoire des matériaux de construction, à commencer par le fer très présent dans des renforts d’assemblage. On a pu montrer que certains d’entre eux étaient originaux et ainsi placés dans le contexte, ils ont été indirectement datés par la dendrochronologie. À Saint-Denis, on en trouve dans les charpentes du début du XIVe sur la nef et du XVe siècle sur le chœur. Les premiers sont les plus vieux témoins de réduction indirecte du minerai de fer en Belgique et en France85.

86La question de l’origine du bois d’œuvre a aussi été évoquée mais mériterait d’être approfondie en allant plus loin dans la comparaison des données dendrochronologiques disponibles pour le nord de la France et la Belgique (Dendroprovenance). Ce travail, assez lourd, reste à faire. L’importation de bois du sud des Ardennes est très vraisemblable, au moins pour les chantiers du XIVe siècle, comme l’atteste la trace d’une perforation dans une poutre liée à l’activité du flottage sur la Meuse. La question de la sélection des bois selon leur type de croissance, plus ou moins rapide, mériterait aussi d’être traitée. Quelques arbres identifiés dans la phase de construction de 1012-1019d sont issus d’un milieu forestier dense, moins représenté dans les périodes plus récentes. Toutefois, développer ce thème de recherche suppose de travailler sur une base statistique plus large.

  • 86 Urbanova, Hourcade et al., 2015

87Si l’étude préliminaire sur les mortiers de Saint-Denis de Liège n’a pas permis de les dater, elle a néanmoins montré que ceux-ci n’ont pas été affectés par un incendie (si incendie il y a eu, celui-ci n’aurait pas été assez intense pour remettre à zéro les grains de quartz qui présentent un signal de luminescence de type « géologique »). Par ailleurs, la possibilité de mesurer des signaux de luminescence de faible intensité (ceux des grains de quartz blanchis au cours de la préparation des mortiers) montre que les conditions requises à l’application de la méthode sont remplies. D’autre part, les résultats préliminaires menés sur d’autres sites en France et en Belgique86 sont prometteurs et, avec cette étude de faisabilité, ont ainsi permis d’entrevoir un potentiel dans le domaine des méthodes de datation archéométriques en particulier et de l’archéologie du bâti en général.

88Enfin, à propos du travail de la pierre, l’identification d’une taille de grès à la broche linéaire dans la première moitié du XIIe siècle est une contribution qui présente un certain intérêt dans la construction de références typochronologiques sur les épidermes des maçonneries.

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Annexe

Annexes

Annexe 1 : résultats dendrochronologiques

Fig. 37 Bloc-diagramme des datations dendrochronologiques. Les aubiers des échantillons sont représentés en noir et le grisé indique l’estimation des phases d’abattage.

Fig. 37  Bloc-diagramme des datations dendrochronologiques. Les aubiers des échantillons sont représentés en noir et le grisé indique l’estimation des phases d’abattage.

Annexe 2 : étude préliminaire de la databilité des mortiers

Cette étude sur la faisabilité de la datation par OSL de mortiers a été menée dans le cadre d’une collaboration entre les universités de Liège et de Bordeaux de 2011 à 2013.

Les mortiers des parties hautes des parements externe et interne du mur gouttereau sud sur lequel sont posés les entraits du XIe siècle ont fait l’objet d’une analyse OSL en monograin. Ils ont été prélevés à l’abri de la lumière, pour certains manuellement au burin et au marteau, pour d’autres à la carotteuse.

L’étude pétrographique des mortiers, réalisé par l’ISSeP à Liège, a révélé que leur composition est hétérogène, avec des reliquats de chaux et une charge minérale complexe grenue (avec des grains de quartz monocristallins et polycristallins) relative à un sable fin associé à un gravier fin et d’un concassé de briques pilées et de roches calcaires, ainsi que des fibres végétales éparses.

Au laboratoire du CRP2A à Bordeaux, les échantillons de mortier prélevés pour l’OSL ont fait l’objet au préalable de traitements mécaniques (broyage ménager, tamisage) et chimiques (pour se débarrasser des carbonates et des matières organiques : HCl (40 min), H2O2 (72 h), HF (40 min), HCl (20 min) pour ne récupérer que des grains de quartz de dimensions comprises entre 200 et 250 µm (0,5 % de la matière initiale est récupérée après traitement). Ils ont ensuite été analysés grain par grain en OSL-Single Grain sur une Risø TL-DA-20 reader avec la séquence suivante :

1°) Irradiation : { Nat ; 1.5 ; 3 ; 6 ; 12 ; 0 ; 1.5} Gy

2°) PH (260°C, 10s)

3°) SG-OSLNat/Reg (vert, 125°C, 50s)

4°) dose test (1Gy, puis 3Gy)

5°) CH (160°C, 0s)

6°) SG-OSL dose test (vert, 125°C, 50s)

7°) bleach OSL (bleu, 280°C, 40s)

8°) retour à 1°)

De ces expériences, il résulte que sur les milliers de grains de quartz testés, ~2,5 % fournissent un signal de luminescence dont environ un tiers correspond à un signal géologique (saturé) et les deux tiers restants à un signal archéologique (blanchis) (fig. 38).

Fig. 38 Distribution des doses équivalentes obtenues sur les grains de quartz extraits de l’échantillon de mortier de Saint-Denis, Liège, Belgique.

Fig. 38 Distribution des doses équivalentes obtenues sur les grains de quartz extraits de l’échantillon de mortier de Saint-Denis, Liège, Belgique.

L’existence de signaux de luminescence saturés, caractéristiques de signaux de type « géologique », montre que les mortiers de Saint-Denis n’ont pas, au cours de leur histoire, été affectés par un incendie suffisamment fort (à partir de 400°C) pour les affecter.

Parmi les signaux de type « archéologique », le comportement (sensibilité, intensité et formes des signaux) est très variable d’un grain à l’autre (sans doute au vu de la minéralogie fort complexe observée par la pétrologie), entraînant une grande dispersion dans les résultats obtenus, alors inexploitables, dans l’état actuel des expériences menées, à des fins de datation (l’incertitude sur l’âge étant trop élevée). D’autre part nous avons considéré que la présence dans le mortier de concassé de briques pilées constituait une entrave à la méthode, puisque l’origine des grains analysés est incertaine (quartz insolés provenant du sable ajouté à la chaux ou quartz chauffés provenant de ces morceaux de terre cuite).

Annexe 3 : datation radiocarbone des chevrons

La dendrochronologie ne permettant pas de les dater au vu du faible nombre de cernes (20 à 30), les échantillons des chevrons du bas-côté sud ont été datés par la méthode du radiocarbone.

Fig. 39 Modélisation chronologique des datations radiocarbone sur les quatre chevrons du bas-côté sud : l’événement daté est la « période de vie des arbres » qui ont servi à produire le bois pour les poutres (le radiocarbone en « conventionnel » – c’est-à-dire que la spectrométrie de masse par accélération n’est pas employée – permettant de dater la période au cours de laquelle un arbre a vécu puisque plusieurs cernes sont « moyennés », et non son abattage). Densités de probabilité a posteriori marginales liées à la modélisation de l’événement « vie des arbres » (en supposant qu’ils aient tous grandi en même temps). La ligne foncée correspond aux fonctions de densité a posteriori. Les intervalles des plus grandes densités a posteriori sont représentés par la surface verte sous la courbe verte. Les intervalles de crédibilité sont représentés par les segments verts au-dessus des courbes. © ChronoModel 1.0

Fig. 39 Modélisation chronologique des datations radiocarbone sur les quatre chevrons du bas-côté sud : l’événement daté est la « période de vie des arbres » qui ont servi à produire le bois pour les poutres (le radiocarbone en « conventionnel » – c’est-à-dire que la spectrométrie de masse par accélération n’est pas employée – permettant de dater la période au cours de laquelle un arbre a vécu puisque plusieurs cernes sont « moyennés », et non son abattage). Densités de probabilité a posteriori marginales liées à la modélisation de l’événement « vie des arbres » (en supposant qu’ils aient tous grandi en même temps). La ligne foncée correspond aux fonctions de densité a posteriori. Les intervalles des plus grandes densités a posteriori sont représentés par la surface verte sous la courbe verte. Les intervalles de crédibilité sont représentés par les segments verts au-dessus des courbes. © ChronoModel 1.0

La similarité des tendances de croissance des quatre bois, de la morphologie des bois et leur utilisation conjointe et homogène dans la maçonnerie suggèrent que les bois utilisés sont contemporains, autorisant ainsi le calcul de la phase correspondant à la période de vie des arbres à partir des quatre datations radiocarbone individuelles à l’aide du logiciel de modélisation chronologique ChronoModel 1.0.

Celle-ci situe la période de vie des arbres entre 950 et 1040 à 95 %.

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Notes

1 Bormans 1872, p. 25 ; Balau 1903, p. 162 ; Demoulin et Kupper 2002, p. 23.

2 Deckers 1972, p. 171.

3 Registre du 26 mai 1352, IV, fol.297, Bormans, 1872, n°140, p.104-106 et registre du 12 octobre 1352, IV, fol.298; V, fol.65, Bormans 1872, n°141, p.106; Fraikin 1954, p.23 ; Fraikin 1954, p. 21-22.

4 Maréchal 1905, p. 157.

5 Fraikin 1954, p. 10 et 28.

6 Gobert 1884, p. 396.

7 Colman 1986, p. 36-38.

8 Heber-Suffrin et Mignot 2012, p. 266.

9 Fraikin 1954, p. 103, p. 117-119 et p. 129 ; Forgeur 1971, p. 7-10 et p. 87 ; Genicot 1972, p. 100 ; Hoffsummer 1989, p. 200.

10 Genicot 1972, p. 172-173 et p. 207 ; Fraikin 1954, p. 91.

11 Forgeur 1971, p. 8.

12 Bormans 1872.

13 Gobert 1891 ; Gobert 1976.

14 Fraikin 1954.

15 Hoffsummer 1989.

16 Étienne 2014.

17 Nous ne reviendrons pas sur les notions générales de dendrochronologie exposées ailleurs, par exemple chez Lambert 1998. L’ensemble des analyses sur Saint-Denis a été réalisé par Patrick Hoffsummer, Sophie Blain et Christophe Maggi, dans le cadre des recherches du Laboratoire de dendrochronologie de l’université de Liège (Centre européen d’archéométrie). Les premiers résultats (Hoffsummer 1989) ont été intégrés à une base de données pour le Nord de la France et la Belgique (Lambert 2002) puis intégrés au projet Historic Oaks (Lambert 2006).

18 Lambert, Bernard et al. 2010 ; Lambert 2006.

19 Hollstein 1965 ; Id.1978 ; Id. 1980 ; Becker 1981.

20 Il s’agit de la chronologie « Meuse » (Hoffsummer 1989), utilisée notamment pour la datation de bois aux Pays-Bas qui ont ensuite été réunis dans un nouvel ensemble référentiel pour le sud de ce pays (Jansma 1995).

21 Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980.

22 Jansma 1995.

23 Gassmann 1984.

24 Hoffsummer 1989.

25 Lambert 2006, vol. 2, p.64 ; Durost et Lambert 2007.

26 Gassmann 1984.

27 Goedicke 2003 ; Id. 2011 ; Gueli, Stella et al. 2010 ; Zacharias, Mauz et Michael 2002 ; Urbanova, Hourcade et al. 2015.

28 Bøtter-Jensen, Solongo et al. 2000 ; Jain, Thomsen et al. 2004

29 Maggi 2014.

30 Maggi, Pagès et al. 2012.

31 Un cas exceptionnel de réparation en fer daté par une source d’archives et un millésime (« 1713 ») gravé sur le métal a été découvert en 2014 autour de la tête du poinçon de la charpente de la tour de l’église de Theux (province de Liège, Belgique, étude en cours par Paul Bertholet et Patrick Hoffsummer).

32 Maggi 2014.

33 Bláha et al., 2008, p.119-139.

34 Épaud 2007, p. 146-147.

35 Fraikin 1954, p. 60-61.

36 Hoffsummer 1995, p. 65.

37 Hoffsummer 2002a, p. 164.

38 Deneux 1927 ; Genicot 1974, p. 31-32 ; Hoffsummer 1995, p. 121 ; Hoffsummer 2002b, p. 100 ; Épaud 2007, p. 138 ; Épaud et Bernard 2008, p. 4.

39 Neuf échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence régionale de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 4,77 et sur celle des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 3,79. Le t sur la référence locale de Saint-Martin-de-Boscherville (laboratoire du Centre de recherche en archéologie, archéosciences, histoire [CReAAH] de Rennes) est de 4,27. Le fait que la référence locale la meilleure soit éloignée du site d’étude s’explique par les lacunes en références locales pour cette haute période. Les bois ayant plus de 120 ans, les auteurs ont eu recours à l’évaluation de Gassmann 1984 pour l’estimation de l’aubier.

40 Fraikin 1954, p. 103.

41 Hoffsummer 1995, p. 121.

42 Genicot 1977, p. 141-142 ; Hoffsummer et al. 2001; Hoffsummer 1989, p. 166 et p. 202 ; Genicot 1974, p. 31-32.

43 Huit échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 6,21, et sur celle de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 4,37. Le t sur la référence locale de Liège-Saint-Barthélémy (Université de Liège [ULg]) est de 7,66, sur celle d’Amiens (ULg ; laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon) de 4,96, celle de Lisieux (laboratoire du CReAAH de Rennes) de 4,94, celle de la cathédrale de Tournai (ULg) de 4,71. Les bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage a été calculée à partir de l’estimation de Lambert 2006 et Durost et Lambert 2007.

44 Tampone 1996, p. 79.

45 Hoffsummer 2002a, p. 232 ; Hoffsummer 2011, p. 136 ; Munby 1981.

46 Fraikin 1954, p. 100 ; Hoffsummer 2002b, p. 103.

47 Huit échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence régionale des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 8,58 et sur la référence de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 6,38. Le t sur la référence locale d’Amiens (ULg ; laboratoire de Besançon) est de 5,52, sur celle de Liège-Saint-Paul (ULg) de 5,44, sur celle de Tonnerre (laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon) de 4,78. Les bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage (1299-1301d) a été calculée à partir de l’estimation de Lambert 2006 et Durost et Lambert 2007.

48 Fraikin 1954, p. 104.

49 Recès capitulaire du 14 janvier 1705 qui rapporte que les « vieilles planches et ferrailles de l’ancien plafond de la nef sont cédées à maître charpentier Renard » (Reg 34, fol.152v , Fraikin 1954, p. 105).

50 Hoffsummer 2002c, p. 53-54 ; Eißing 2009, p. 22-31.

51 Fraikin 1954, p. 91 ; Genicot 1972, p. 172-173 et p. 207.

52 Coenen 1935, p. 8-9.

53 Lemaire 1912, p. 42.

54 Fraikin 1954, p. 87

55 Bormans 1872, p. 7-8.

56 Sapin 2002, p. 8-9 ; Lobbedey 2002, p. 74 ; Krüger 2002, p. 418 ; Dierkens 2002, p. 501-502.

57 Fraikin 1954, p. 95.

58 Hoffsummer, Tourneur et al. 2005, p. 102 ; Piavaux 2013, p. 196-197.

59 Forgeur 1971, p. 9.

60 Gobert 1898, p. 368 ; Kurth 1905, p. 191

61 Maere 1932, p. 106 et p. 109 ; Rongy 1934, p. 289-292.

62 Genicot 1972, p. 169.

63 Jacobsen, Schaeffer et Sennhauser 1991, p.311 ; Lobbedey 2002, p. 74-75.

64 Registre 40, fol. 155, Fraikin 1954, p. 89 et p. 95.

65 Fraikin 1954, p. 95.

66 Fraikin 1954, p. 88-89 et p. 94.

67 Hoffsummer, Tourneur et al. 2005, p. 104-105 ; Dopere et Piavaux 2010, p. 531-539 ; Piavaux 2013, p. 200.

68 « En 1589, on obtura la grande baie qui reliait la nef au premier étage de la tour et on y appliqua le grand buffet d’orgue » (Forgeur 1971, p. 3).

69 L’unique échantillon de cette phase a été daté sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec t de 7,83 et sur celle de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 5,88. Le t sur les références locales de Laon (laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon), Floreffe (ULg) ou encore Tournai (ULg) sont respectivement de 5,44, 4,61 et 3,72. Le bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage a été calculée à partir de l’estimation de Lambert 2006 et Durost et Lambert 2007.

70 Fraikin 1954, p. 92.

71 Quatre échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 6,59, sur celle de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 5,99 et sur celle de Neuchâtel (Gassmann 1984) avec un t de 5,51. Le t sur les références locales d’Amiens (ULg ; laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon) et de Liège-Saint-Paul (ULg) sont respectivement de 9,74 et 5,62. Les bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage (1243-1262d) a été calculée à partir de celle de Lambert (2006) et Durost et Lambert (2007).

72 Hoffsummer 1989, p. 202-203.

73 Trois échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 10,92, sur celle de l’ouest de l’Allemagne (Hollstein 1965 ; Id. 1978 ; Id. 1980) avec un t de 6,74 et sur celle de Neuchâtel (Gassmann 1984) avec un t de 5,69. Le t sur les références locales de Liège-Saint-Paul (ULg), Amiens (laboratoire de Chrono-Ecologie de Besançon), la cathédrale de Tournai (ULg) et Notre-Dame de Paris (laboratoire de Chrono-Ecologie de Besançon) sont respectivement de t=8,85, t=8,51, t= 6,11 et t=5,36. Les bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage a été calculée à partir de l’estimation de Lambert 2006 et Durost et Lambert 2007.

74 Quatre échantillons composent la moyenne de cette phase, datée sur la référence des Pays-Bas (Jansma 1995) avec un t de 7,68 et sur celle du nord de l’Allemagne (Delorme 1973) avec un t de 4,88. Le t sur les références locales de Tonnerre (laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon), Saint-Nicolas des Champs (laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon) et la Madeleine à Troyes (laboratoire de Chrono-Écologie de Besançon) sont respectivement de 6,38, 5,87, et 5,01. Les bois ayant moins de 120 ans, l’estimation du nombre maximum de cernes manquants pour affiner la détermination de la période d’abattage a été calculée à partir de l’estimation de Lambert 2006 et Durost et Lambert 2007.

75 Maréchal 1905, p. 157 ; Fraikin 1954, p. 23.

76 Hoffsummer 1989, p. 204-209 ; Hoffsummer 1995, p. 128-130.

77 Maggi 2014.

78 Hoffsummer 2002a, p. 164. D’autres cas ont été identifiés en France depuis 2002 : la charpente de l’église Notre-Dame de l’Assomption à Champagne-sur-Oise constitue la plus ancienne charpente en châtaignier et à fermes et pannes (vers 1220) et réemploie des éléments de charpente de 1019-43d (analyse par DendroTech [Fiche intitulée « Église Notre-Dame de l'Assomption », Frédéric Épaud, DRAC Île-de-France, http://www.dendrotech.fr/fr/Dendrabase/site.php?id_si=033-11-95134-0001, consulté le 26 mai 2015], Épaud et Bernard 2008). La charpente primitive de l’église de Cormeilles-en-Vexin remonte quant à elle à 1005-1015d (Épaud 2007, p. 146).

79 Fraikin 1954, p. 89.

80 Van Hove, Chantinne et Willems 2012, p. 181-184.

81 Aumard 2008, p. 169-170.

82 Gobert 1884, p. 33

83 Taupin et Hoffsummer 2002, p. 109.

84 Fraikin 1954, p. 27

85 Maggi 2014.

86 Urbanova, Hourcade et al., 2015

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 Situation géographique de l’église Saint-Denis à Liège au XIe siècle.
Crédits D’après Kurth 1905 et Ganshof 1943, planche 18.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 294k
Titre Fig. 2 Plan au sol de l’église de Saint-Denis.
Légende En gris : première phase romane (en gris clair : parties restituées ; en gris foncé : parties encore visibles) ; en noir : seconde phase romane ; en banc : parties post-romanes visibles ou restituées.
Crédits D’après Fraikin 1954 p. 86
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Fichier image/jpeg, 283k
Titre Fig. 3a Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Nord de la collégiale Saint-Denis de Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
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Fichier image/jpeg, 1,0M
Titre Fig. 3b Lésènes encadrant les fenêtres hautes des parements externes des murs gouttereaux. Sud de la basilique Saint-Servais de Maastricht (avec impostes).
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
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Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Fig. 4a Corniche soutenue par des corbeaux au profil commun et décorée de billettes prismatiques, au-dessus du gouttereau sud de la collégiale Saint-Denis de Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 589k
Titre Fig. 4b Billettes de la corniche de la basilique Notre-Dame à Maastricht (restaurations).
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 963k
Titre Fig. 4c Billettes de la corniche de la tourelle sud du Westbau de Saint-Jean à Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 1,0M
Titre Fig. 4d Billettes ornant les impostes des bras du transept de la collégiale Saint-Barthélemy de Liège (restaurations).
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 812k
Titre Fig. 5a Westbau de la collégiale Saint-Denis de Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 516k
Titre Fig. 5b Westbau de la basilique Notre-Dame à Maastricht.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 748k
Titre Fig. 5c Westbau de la tour carrée romane de l’église Saint-Jean de Liège.
Crédits Cl. L. Van Wersch, 2015
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 484k
Titre Fig. 6a Abside gothique de Saint-Denis à Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 408k
Titre Fig. 6b Abside gothique de Saint-Paul à Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 407k
Titre Fig. 6c Abside gothique de Notre-Dame du Sablon à Bruxelles.
Crédits Cl. S. Blain, 2013-2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 506k
Titre Fig. 6d Abside gothique de Saint-Jean à Maastricht.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2008
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 378k
Titre Fig. 7 Intérieur de la nef et de l’abside de l’église Saint-Denis, Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 582k
Titre Fig. 8 Parement externe de la première travée occidentale du mur gouttereau sud. Les extrémités des vestiges des chevrons de la charpente du bas-côté primitif sont encore visibles.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Fig. 9 Profil du vestige du premier chevron de la troisième travée du mur gouttereau sud.
Crédits Cl. S. Blain, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-18.jpg
Fichier image/jpeg, 427k
Titre Fig. 10 Entrait du XIe siècle avec mi-bois vide chevillé et une séries de traces de clous pour suspendre le plafond aujourd’hui disparu.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2004
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Fig. 11 Vestige d’un enduit décoré (décor végétal et géométrique : une grecque est visible au centre) sur le parement interne du mur occidental de la nef.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2008
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 940k
Titre Fig. 12a Solins en ardoise sur le mur de la croisée du transept, vestiges de la toiture d’origine du croisillon nord.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-21.jpg
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Titre Fig. 12b Solin en ardoise visible sur le parement externe du gouttereau sud, vestige de la toiture primitive du croisillon sud.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-22.jpg
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Titre Fig. 13 Reconstitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la charpente primitive au-dessus de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).
Légende En trait continu : entraits en place et sablière observée et rapportée dans les années 1950 par N. Fraikin ; en pointillés, potelets et chevrons-fermes restitués ; il n’y a ni faux-entrait, ni poinçon.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-23.jpg
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Titre Fig. 14 Pignon du chevet plat de l’église Sainte-Gertrude à Nivelles : restitution ( ?) de la charpente primitive.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-24.jpg
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Titre Fig. 15a Assemblage tenon-mortaise entre le chevron et l’extrémité du vestige de chevron du XIIe siècle et à mi-bois chevillés pour les assemblages potelet-chevron et potelet-entrait.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-25.jpg
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Titre Fig. 15b Assemblage à mi-bois à ergot chevillé entre poteau et arbalétrier.
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-26.jpg
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Titre Fig. 16 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) et en plan de la deuxième charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).
Légende La coupe transversale de N. Fraikin (1954) a été révisée en retirant les potelets intermédiaires et en prolongeant les entraits et les poteaux s’y appuyant. Les entraits de la phase précédente sont conservés et 27 nouveaux entraits sont ajoutés sur le mur rehaussé.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-27.jpg
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Titre Fig. 17 Restitution en coupe (transversale et longitudinale partielle) d’une ferme et du plan de la troisième phase de la charpente de la nef (relevé de 2013-2014, ULg-CEA).
Légende Les entraits du XIe siècle sont toujours en place, les entraits du XIIe siècle ont sans doute été sciés et sept nouveaux entraits sont ajoutés pour les nouvelles fermes à pannes.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-28.jpg
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Titre Fig. 18 Étrier en fer, de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon.
Crédits Cl. S. Blain, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-29.jpg
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Titre Fig. 19 a. Étrier en fer de type en « sapin » assemblant l’entrait au poinçon ; b. Tirant archaïque en fer ; c. Plate-bande en fer à extrémité distale en flammèche.
Crédits Dessins C. Maggi
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-30.jpg
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Titre Fig. 20 Marques d’assemblage sur les faces occidentales des bois des fermes de la troisième phase de la charpente.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-31.jpg
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Titre Fig. 21 Voûte et peinture en médaillon. La trame des lattis de la voûte est visible à travers le décor baroque.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2007
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-32.jpg
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Titre Fig. 22a Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.
Crédits Cl. S. Blain, 2014 et P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-33.jpg
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Titre Fig. 22b Voûte en lattis et plâtre suspendue à des lambourdes à l’aide de plates-bandes au niveau des extrados et posée à la base dans des encoches creusées dans les murs gouttereaux.
Crédits Cl. S. Blain, 2014 et P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-34.jpg
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Titre Fig. 23 Coupe transversale, longitudinale et plan de la charpente de la nef en l’état au moment de l’étude (relevé de 2013-2014, ULg-CEA, d’après Fraikin 1954 p. 61).
Légende Les profils des voûtes sont représentés sur la coupe longitudinale, mais pour des raisons de lisibilité, ils ne le sont pas sur le plan. La maçonnerie 1 correspond au mur primitif occidental roman ; la maçonnerie 2, à l’arc de décharge inférieur ; la maçonnerie 3, à l’accès entre la salle supérieure du Westbau et la charpente de la nef ; la maçonnerie 4, au blocage de l’arc de décharge.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-35.jpg
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Titre Fig. 24a Entrait du XIe siècle, réemployé au XVIIIe siècle comme lambourde après avoir été scié sur sa longueur comme le montre la trace du trou de cheville en relation avec le reste d’un mi-bois vide.
Crédits Cl. C. Maggi, 2013
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-36.jpg
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Titre Fig. 24b Deux bois réemployés comme lambourdes superposées.
Crédits Cl. C. Maggi, 2014
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Titre Fig. 24c Bois du XIVe siècle employé comme cale dans la passerelle avec traces de flottage.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2014
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Titre Fig. 25 Profil de l’extrémité d’une ferme et du mur gouttereau (état observé par N. Fraikin, avant 1954, d’après Fraikin 1954 p. 61).
Légende En gris clair : maçonnerie primitive sur laquelle est posée la sablière à entaille (1) décrite par Fraikin. En gris foncé : maçonnerie du XIIe siècle qui vient caler les entraits de la phase précédente (2), avec introduction des corbeaux (3) et de la corniche à damier (4). La sablière du XIIe siècle (5) est posée sur les entraits de la phase du XIe siècle (2) et soutient les entraits du XIIe siècle devenus blochets (6). Au XVIIIe siècle, des poutres des phases antérieures sont réemployées comme lambourdes (7) posées sur les entraits de la phase du XIe siècle (2).
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Titre Fig. 26 Engin de levage dans la partie orientale de la nef de Saint-Denis (début XIVe ou début XVIIIe siècle ?).
Crédits Cl. S. Blain, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-40.jpg
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Titre Fig. 27 Coupes schématiques de l’avant-corps, de sa tour centrale (d’après Fraikin 1954 p. 45) et de la ferme soutenant la toiture de la tourelle nord (d’après Hoffsummer 1989 p. 202-203).
Légende 1 : baie géminée (fig. 31 b) ; 2 : poutres du plancher primitif de la salle supérieure de la tourelle sud (fig. 31 c) ; 3 : arc de décharge de la salle médiane de la tourelle sud (fig. 30 a) ; 4 : corbeaux de la salle médiane de la tourelle sud (pour un ancien plancher ?) (fig. 30 a) ; 5 : arcs de décharge superposés du mur oriental de la tour centrale du Westbau (fig. 28) ; 6 : accès entre la salle supérieure de la tour centrale du Westbau et la charpente de la nef ; 7 : « nouveau » plancher ; 8 : beffroi ; 9 : charpente de la tourelle nord.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-41.jpg
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Titre Fig. 28a Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’extérieur.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2004
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-42.jpg
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Titre Fig. 28b Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef vue de l’intérieur de la charpente.
Crédits Cl. C. Maggi, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-43.jpg
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Titre Fig. 28c Arcs de décharge supérieurs superposés du mur oriental du Westbau, parement côté nef. Détails des claveaux.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-44.jpg
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Titre Fig. 29 Liaison entre la retombée de l’arc de décharge inférieur dans l’angle sud-ouest de la nef et son blocage (à gauche du cliché poutre avec mortaise vide utilisée en remploi comme poteau).
Crédits Cl. C. Maggi, 2014
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-45.jpg
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Titre Fig. 30a Arc de décharge dans le mur oriental de la salle médiane de la tour sud de l’avant-corps : on voit en haut un vestige du plancher d’origine et plus bas des corbeaux de bois d’un plancher aujourd’hui disparu.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-46.jpg
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Titre Fig. 30b Traces de taille à la broche linéaire verticale.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
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Titre Fig. 31a Tourelle sud du Westbau avec indication du niveau du prélèvement.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-48.jpg
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Titre Fig. 31b Baie géminée (colonnette restaurée au début du XXe siècle).
Crédits Fraikin 1954, p 46.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-49.jpg
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Titre Fig. 31c Poutres de l’ancien plancher, vues du sol de la salle centrale de la tourelle sud, avec indication de la zone de prélèvement.
Crédits Cl. S. Blain, 2013
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-50.jpg
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Titre Fig. 32 Charpente de l’abside.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-51.jpg
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Titre Fig. 33 Charpente de l’abside : coupe transversale.
Légende Plan des enrayures au niveau du premier étage de faux-entraits. Coupe longitudinale est-ouest et vue en plan au niveau des entraits.
Crédits Relevé de Gérard Michel, à la demande de Marie-Ange Closon-Rémy, Inventaire du Patrimoine monumental du Ministère de la Communauté française, et de Patrick Hoffsummer.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-52.jpg
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Titre Fig. 34 a. Plate-bande traversante ; b. Tirant archaïque à extrémité distale en entonnoir ; c. Tirants métalliques soutenant les voûtes du chœur : le premier à extrémité distale à talon et le second à extrémité distale droite.
Crédits Dessins C. Maggi
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-53.jpg
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Titre Fig. 35a Intérieur de la charpente de l’abside et fermeture « provisoire » entre l’abside et le transept.
Crédits Cl. P. Hoffsummer, 2012
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-54.jpg
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Titre Fig. 35b Face nord de l’église Saint-Denis, Liège.
Crédits Cl. S. Blain, 2013
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-55.jpg
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Titre Fig. 36 Récapitulatif par phase des périodes d’abattage estimées par dendrochronologie.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-56.jpg
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Titre Fig. 37 Bloc-diagramme des datations dendrochronologiques. Les aubiers des échantillons sont représentés en noir et le grisé indique l’estimation des phases d’abattage.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-57.jpg
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Titre Fig. 38 Distribution des doses équivalentes obtenues sur les grains de quartz extraits de l’échantillon de mortier de Saint-Denis, Liège, Belgique.
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-58.jpg
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Titre Fig. 39 Modélisation chronologique des datations radiocarbone sur les quatre chevrons du bas-côté sud : l’événement daté est la « période de vie des arbres » qui ont servi à produire le bois pour les poutres (le radiocarbone en « conventionnel » – c’est-à-dire que la spectrométrie de masse par accélération n’est pas employée – permettant de dater la période au cours de laquelle un arbre a vécu puisque plusieurs cernes sont « moyennés », et non son abattage). Densités de probabilité a posteriori marginales liées à la modélisation de l’événement « vie des arbres » (en supposant qu’ils aient tous grandi en même temps). La ligne foncée correspond aux fonctions de densité a posteriori. Les intervalles des plus grandes densités a posteriori sont représentés par la surface verte sous la courbe verte. Les intervalles de crédibilité sont représentés par les segments verts au-dessus des courbes. © ChronoModel 1.0
URL http://journals.openedition.org/archeomed/docannexe/image/2840/img-59.jpg
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Pour citer cet article

Référence papier

Sophie Blain, Christophe Maggi et Patrick Hoffsummer, « Les charpentes de la collégiale Saint-Denis à Liège (Belgique) : apports de l’archéométrie et de l’archéologie du bâti à l’histoire du site (xie-xviiie siècle) », Archéologie médiévale, 45 | 2015, 85-116.

Référence électronique

Sophie Blain, Christophe Maggi et Patrick Hoffsummer, « Les charpentes de la collégiale Saint-Denis à Liège (Belgique) : apports de l’archéométrie et de l’archéologie du bâti à l’histoire du site (xie-xviiie siècle) », Archéologie médiévale [En ligne], 45 | 2015, mis en ligne le 15 février 2018, consulté le 21 février 2019. URL : http://journals.openedition.org/archeomed/2840 ; DOI : 10.4000/archeomed.2840

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Auteurs

Sophie Blain

Laboratoire de dendrochronologie, Centre Européen d’Archéométrie ; FRS-FNRS

Christophe Maggi

Laboratoire de dendrochronologie, Centre Européen d’Archéométrie

Patrick Hoffsummer

Laboratoire de dendrochronologie, Centre Européen d’Archéométrie

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Droits d’auteur

Archéologie Médiévale

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