Une étude préalable réalisée par une équipe pluridisciplinaire dirigée par l'architecte-en-chef des monuments historiques Frédéric Didier, a permis d'étudier en détail la pathologie du monument, et il en est ressorti que de graves désordres structurels nécessitaient une intervention rapide. Des problèmes de stabilité et de fissures localisés au niveau de la charpente, le renouvellement intégral des ardoises du toit, la corrosion des armatures des vitraux ou encore l'inexorable dégradation du temps sur la statuaire ont ainsi été mis en lumière.
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Deux phases de travaux ont alors été délimitées : dans un premier temps, soit d'août 2017 à juin 2019, les équipes de compagnons se sont attelées au montage des 400 tonnes d'échafaudage et du parapluie, avant de déposer les éléments existants puis de restaurer et de consolider la charpente. Par la suite, les groupes sculptés et plombs de toiture ont été restaurés en atelier, avant que les parties hautes de la façade, en pierres de taille, ne soient à leur tour rénovées. Les bas-reliefs en couronnement des grandes fenêtres ont ensuite été restaurés, avant de céder leur place aux baies et vitraux. Commencée en juin 2019, la réfection de la couverture doit durer jusqu'à fin avril 2020, puis les équipes se chargeront de la dorure des ornements en plomb de la toiture de fin 2019 à début 2020. Le budget de la première phase se chiffre à 11 millions d'euros.
La seconde phase du chantier concentrera les travaux de restauration additionnels et se décomposera en trois tranches localisées sur la partie basse de la chapelle, les décors sculptés et les vitraux. C'est une enveloppe de 5 millions d'euros qui sera débloquée pour cette phase-ci. Au total, quelques 3.000 m² de façades auront été traités.
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