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Il primo documento che riguarda la fabbrica della cattedrale pavese è la lettera datata 18 agosto 1487 del Comune di Pavia al Cardinale Ascanio Maria Sforza che allora si trovava a Roma. La lettera descrive lo stato miserando delle antiche basiliche cattedrali ed espone il desiderio ed il proposito della cittadinanza di edificare una nuova cattedrale. I Pavesi, con la lettera, mandano al cardinale i disegni del nuovo edificio, gli domandano che ottenga dal Papa il permesso di demolire l'antica cattedrale e finiscono chiedendogli il consenso di porre mano all'opera ed aiuti per l'effettuazione del grande disegno.
Ascanio Maria Sforza accolse lietamente le proposte dei Pavesi, e rispose il 29 settembre significando al suo Vicario in Pavia che non solo si interporrebbe presso il Papa la chiesta licenza di demolizione che "havrerno a nostro piacere", ma espresse il proposito di concorrere efficacemente per la riuscita dell'impresa. Lo preoccupava però la questione fnanziaria e voleva che si considerasse "se c'è il modo di fare questa spesa" e si vedesse altresì "in che tempo si potrà finire, acciò non fosse cosa che non avesse mai fine, perché a cominciare una tanta macchina senza le preparazioni necessarie e che nel principio, ovvero nel mezzo, o fine, mancasse il modo, mi doleria sino all'anima che al tempo nostro fosse rovinata quella chiesa e rimanesse imperfetta". Ordina quindi al Vicario di conferire colla Municipalità per stabilire "quello che costerà tale edificio e dove si caveranno li denari e in che tempo si finirà".
Passata la domenica che precede la quaresima del 1488, i Fabbriceri incaricarono Gio. Ant. Bassini, Gio. Ant. Beretta e Rinaldo Strada, membri della fabbriceria, di recarsi a Milano, per intendere dal Duca e dal Cardinale cuius voluntatis erunt ad predicta peragenda, e mostrar loro certa designa et certos modellos iam factos et fabricatos per magistrum Christoforum de Rochis et rnagistrum Ioh Antonium Amadeum exquisitissimos ingeniarios.
Il Cardinale ottiene dal Papa Innocenzo VIII il permesso della demolizione dell'antica cattedrale (Bolla 16 marzo 1488).
Il 29 giugno 1488 viene posata con grande solennità la prima pietra del nuovo tempio.
Il "designum seu planum de ecclesia maiori papie costruendo" fu opera di Bramante d'Urbino, Giov. Antonio Amadeo, Cristoforo Rocchi inzignierios seu architectores, e i mastri costruttori Bartolomeo da Castelnovo, Giacomo da Candia e Martino Fugazza.
Dalla posa della prima pietra ad oggi, la fabbrica della cattedrale di Pavia, con periodi di attività intensa alternati a momenti più o meno lunghi di interruzione dei lavori, è passata dalla storia alla cronaca. Ai giorni nostri i cantieri sono in piena attività per gli importanti interventi di consolidamento della struttura dell'ottagono e per la realizzazione del percorso museale. E la preoccupazione espressa dal Cardinal Ascanio Maria Sforza nella sua lettera del 29 settembre 1487 è ancora ben viva agli attuali Fabbriceri.

INFORMAZIONI STORICHE

IL COMPLESSO PROCESSO COSTRUTTIVO DELLA FABBRICA
La grande fabbrica del duomo rinascimentale, iniziata per volere del Cardinale Ascanio Sforza nel 1488, su progetto del Rocchi e dell’Amadeo, con suggerimenti del Bramante e di Leonardo, sorse sul luogo delle basiliche gemine di Santo  Stefano e Santa Maria del Popolo.
La costruzione si prolungò attraverso più di quattro secoli: le opere si svolsero lentamente ed furono interrotte per lunghi intervalli di tempo, compatibilmente con le alterne vicende politiche e con le risorse finanziarie disponibili.
Le basiliche romaniche furono progressivamente distrutte con il progredire della nuova fabbrica che prese avvio dalla costruzione della zona absidale per poi procedere con i piloni dell’ottagono, la cupola, le navate, la nuova facciata e il transetto.
Le basiliche gemine mantennero la funzione di cattedrale fino alla fine del XV secolo, quando i Pavesi fecero richiesta al vescovo cardinale Ascanio Sforza di intercedere presso il Papa per ottenere l’autorizzazione a demolirle per far posto alla nuova cattedrale da erigersi con magnificenza secondo lo stile dei sopraggiunti canoni rinascimentali.
“Il giorno 29 giugno 1488- scrive Mons. Gianani- fu una data memorabile, nella storia non solo della nostra Cattedrale, ma dell’intera Città. Verso le ore undici del mattino, il Cardinale Ascanio Sforza, vescovo di Pavia, assistito dal nipote, Gian Galeazzo, da Ludovico il Moro, fratello suo, alla presenza di una folla immensa, poneva solennemente la prima pietra della nuova Cattedrale”
Fu la stessa cittadinanza pavese, infatti, a incaricare l'Amadeo, per la stesura del progetto e un intagliatore, Cristoforo Rocchi, per eseguirne il modello ligneo.
Il 22 agosto 1488 Bramante è a Pavia con Antonio Amadeo per predisporre il disegno della nuova Cattedrale per il Cardinale Ascanio Maria Sforza: la costruzione dovrà sostituire le due chiese di Santo Stefano e di Santa Maria del Popolo perché la loro struttura si presenta "vetustissima" e induce "in grave temenza di prossima rovina". Il modello ligneo, costruito alla fine del ‘400 dall’ebanista Giovanni Pietro Fugazza sulla base del progetto bramantesco e su disegno “stabilito e firmato" dall'Amadeo e dal Dolcebuono, tiene conto della parte già costruita, cioè la cripta e l’abside. Questo modello, conservato al Museo Civico pavese, rende conto della grandiosità del progetto nato nel momento più ricco e creativo del rinascimento lombardo, per la presenza contemporanea a Milano di Leonardo e dello stesso Bramante.
Lo schema planimetrico si riallaccia alle corrispondenze geometriche-dimensionali del Santo Spirito del Brunelleschi ma la grandiosa e complessa articolazione spaziale che da questo si sviluppa è la sintesi tra schema centrale e longitudinale che Bramante ripropone, proprio in quegli anni, anche in altri importanti monumenti.
Posto all’innesto del transetto con le tre navate del corpo longitudinale e la zona absidale, con gli otto slanciati pilastri compositi che sorreggono la grande cupola di 30 metri di diametro e di un’altezza, al piano d’imposta, di 44 metri, l’ottagono centrale è il nucleo attorno al quale si articola lo spazio interno.
Dimensioni così imponenti si possono trovare nel tiburio del Duomo di Milano, 18 metri di diametro e 50 di altezza all’imposta e nella più grande cupola di Santa Maria del Fiore, 52 metri di diametro e 50 di altezza all’imposta.
Nel corso di un secolo la costruzione del Duomo prosegue lenta ma senza interruzioni.
Nel 1599 risultano edificati l’abside ed i primi due pilastri dell’ottagono centrale, in corrispondenza del presbiterio, che riportano la data scolpita sulla pietra, all’altezza della prima cornice; gli altri sei vengono eseguiti, a partire dal lato nord, in varie fasi, tra il 1675 ed il 1756.
Una delle cause, se non la più importante, che ha determinato la successiva sofferenza strutturale dell’edificio, è dovuta alle lunghe stasi nella costruzione, protrattasi per più di tre secoli, per la necessità di demolire gradualmente le due chiese preesistenti nel luogo in cui doveva sorgere la Cattedrale.
Documenti del 1754 attestano che a questa data alcuni pilastri raggiungevano solo il primo ordine e che il quadrato che racchiudeva l'ottagono non era ancora completato perché esistevano i pilastri dello spigolo a est e non quelli a ovest.
Ma la notizia più importante per quel che riguarda la statica dell’edificio si ha nel Diario manoscritto, tra il 1762 ed il 1771, dal capomastro Folperti che nelle sue memorie annota che "la carica fa scagliare il pilone".
E' la prima notizia di scagliature al paramento marmoreo dei pilastri per effetto della compressione.
Nel Diario è riportata anche la segnalazione di quanto detto dall’architetto Lorenzo Cassani nel 1764 cioè che “non è possibile coprire l'ottagono né con volto leggero, tanto meno con cupola, poiché non vi sono contrasti che la possono sostenere”.
Pochissime le notizie riguardanti la costruzione del tamburo ottagonale, conclusa nel 1776 fino alla cornice a quota m. 41,42: nella sua realizzazione non ci si attenne al modello ligneo, ma lo si alzò  di 2 metri introducendo la loggia che, con le sue grandi aperture, riduce gli elementi portanti unicamente alle 8 nervature d’angolo, indebolendo la struttura.
Dal 1837 il completamento prosegue con la costruzione di due campate.
Nel 1880 la vicenda costruttiva della cattedrale pavese è ad un punto cruciale: il soffitto ligneo messo a copertura dell’ottagono centrale nel 1776 minaccia il crollo e il vescovo Agostino Riboldi decide per la costruzione della nuova cupola. “Ma a ciò ostava l’inettitudine degli otto piloni dell’ottagono, che pareva tradizionalmente riconosciuta e predicata, a portare il peso della cupola”: così si pronunciava la Commissione, costituita nello stesso anno, “per la costruzione della grande cupola del Domo di Pavia” nelle brevi notizie storiche del 1883.
Scartata la proposta di una cupola leggera in ferro, nel 1882 l’architetto Carlo Maciachini, è incaricato di redigere il progetto per la costruzione della cupola in muratura.
La Soprintendenza conserva i disegni originali dell’architetto, datati 15 gennaio 1882 e presentati per l’approvazione al Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
La relazione di progetto che li integra non contiene né accenna a calcoli per la costruzione della cupola ma riporta solo valutazioni relative alla compressione media alla base dei piloni e nei grandi archi del tamburo.
Per progettare questa grande struttura l’architetto trova un sicuro riferimento formale, oltre che nel modello ligneo, anche nella cupola del Brunelleschi di Santa Maria del Fiore; ne adotta la sezione a doppio guscio, ritenendola "più conforme alla statica" per poi allontanarsi, nel corso della realizzazione, dall’impostazione autoportante della struttura fiorentina.
I particolari costruttivi in nostro possesso relativi alla cupola sono totalmente dedotti da un Computo Metrico, anch’esso conservato presso la Biblioteca della Soprintendenza BB.AA. di Milano, che però non sembra essere autografo del progettista.
Quella che viene realizzata è una struttura il più possibile leggera, che sembra essere frutto più della sapienza costruttiva tramandata delle maestranze all'opera nel cantiere che della consapevolezza del progettista dei grossi problemi statici presenti nella costruzione preesistente sulla quale la cupola deve poggiare.
Durante l’esecuzione si decide anche l’edificazione della lanterna, elemento che costituisce il necessario complemento alla cupola, ma grava sulla struttura già precaria dei pilastri con un peso di ben 800 tonnellate che si sommano al peso della cupola stessa.
Già nel 1885, appena terminati i lavori di costruzione della cupola e della lanterna, si verificarono gravi dissesti, sia nel tamburo, dove si spezzò la catena metallica collocata all’imposta della cupola, sia nei piloni, in cui si aprirono preoccupanti quadri fessurativi.
Ancor più grave fu la fratturazione del rivestimento lapideo dei piloni, dovuto ad un progressivo trasferimento degli sforzi dal materiale di riempimento a sacco, al paramento lapideo.
La costruzione della facciata avviene tra il 1892 e il 1895, nonostante i gravi problemi statici che già manifesta la struttura e la netta opposizione di Luca Beltrami, l’allora direttore dell’Ufficio Regionale per la Conservazione dei Monumenti, che è il più deciso sostenitore della necessità della conservazione delle due basiliche romaniche preesistenti. Del corpo longitudinale a tre navate vengono realizzate solo tre delle sei campate previste dal progetto bramantesco.
Le demolizioni portarono alla luce sotto il paramento settecentesco un interessante repertorio decorativo appartenente alle cattedrali romaniche.

IL COMPLETAMENTO
Il completamento del Duomo ebbe luogo nel XX secolo, tra il 1930 e il 1933 con la costruzione del transetto in calcestruzzo armato sotto la direzione dell’Ing. Modesti, sulla base del progetto dell’Ing. Danusso di Milano e dell’Arch. Aschieri .
Nel 1929 si era costituito un comitato per il consolidamento e il completamento del Duomo: il 29 giugno del 1930 festa dei Santi Pietro e Paolo, data di antica memoria, venne posata la prima pietra dei lavori.
Il progetto, se non introdusse soluzioni innovative dal punto di vista artistico-architettonico, poiché si rifaceva fedelmente sia al modello fissato molti secoli prima sia alle parti già realizzate, dovette confrontarsi con una situazione statica compromessa.
L’edificio, nel corso della sua storia, era stato sottoposto a condizioni di equilibrio che cambiavano man mano che nuove parti si aggiungevano a quelle esistenti: fra l'ottagono della cupola e le parti circostanti si instaurarono movimenti relativi di assestamento.
La situazione era resa ancora più complessa dalla portanza  e dalla giacitura del terreno; in particolare per il braccio sud del transetto dove gli strati alluvionali scendevano fino ad una profondità di oltre 6 metri sotto il piano stradale ed a circa un metro sotto il livello della falda freatica.
La necessità di contenere al minimo le sollecitazioni unitarie sul terreno delle nuove parti di costruzione e di realizzare una struttura idonea a contrastare le spinte orizzontali provocate dal peso dell’ingente mole della cupola in laterizio indussero i progettisti, ottenuto parere favorevole dalla Soprintendenza all'arte Medioevale e Moderna, a progettare uno scheletro in cemento armato che sarebbe dovuto rimanere nascosto interamente sotto il rivestimento marmoreo e che non avrebbe perturbato lo stato delle fondazioni, riducendo al minimo le sollecitazioni unitarie sul terreno delle nuove parti di costruzione.
Tale soluzione tecnica ha comportato, quindi, sollecitazioni unitarie sul terreno minori rispetto ad una struttura in muratura piena garantendo, al tempo stesso, il requisito di rigidezza necessario al contenimento laterale delle spinte della cupola.
Al fine di limitare i cedimenti fu previsto un sistema di platee in cemento armato di notevole spessore, funzionanti a mensola e tutte a doppia armatura reticolare.
Nel 1930, quando si iniziarono i lavori, il Duomo, limitato al solo braccio longitudinale, all'ottagono , al presbitero ed all'abside terminale del coro dei Canonici, presentava la grande arcata laterale del tamburo verso nord chiusa da un'altissima parete in muratura, contro la quale era addossato l'altare del Suffragio ricco di marmi ed intarsi.

Del Braccio trasversale non esistevano che le due navate minori verso il presbitero, eseguite, quella di sinistra nel 1647 quella di destra nel 1665, quest’ultima ancora coperta da un soffitto in legno provvisorio.
A nord, si estendeva l'area già destinata al sorgere del braccio sinistro, chiusa verso la Via Amodeo da un muro di cinta provvisorio, e sulla quale si ergevano i mozziconi dell'abside iniziata fra il 1855 ed il 1857 da Mons. Ramazzotti, e così abbandonata dopo la sua nomina a Patriarca di Venezia.
I lavori eseguiti per portare a compimento la Cattedrale ebbero una notevole importanza per la mole, il costo delle opere eseguite e per i mezzi d'opera imponenti che i lavori stessi richiesero.
L'esecuzione dei lavori affidati alla Ditta Figli di Pietro Castelli di Siziano ebbero inizio, per la parte riguardante il braccio sinistro il 14 Ottobre del 1930.
La costruzione della struttura in cemento armato del braccio sinistro venne portata a compimento  con il getto della soletta del tetto superiore il 12 Giugno 1931, dopo di che iniziarono le opere murarie interposte, la costruzione delle volte e le altre opere per il raccordo della parte nuova con quella esistente. Per la fine del mese di settembre 1932, venne riaperto al culto il braccio sinistro con la sua abside principale completamente ultimata anche del rivestimento marmoreo.

Sul lato a sud per costruire la struttura del transetto, era necessario prima demolire la neoclassica cappella di Sant’Agostino e le case circostanti che occupavano l’antica navata destra della basilica di Santa Maria del Popolo.
La massiccia costruzione a pianta rettangolare della cappella si addossava al lato sud dell’ottagono.
Appena fu conclusa nel 1832, su disegno dell’Architetto Pestagalli di Milano, ricevette le dure critiche del canonico pavese Terenzio che scrisse, facendosi portavoce di molti:” Tutti coloro che guardano la cappella di S. Agostino, mentre ammirano il prezioso monumento, l' Arca di S. Agostino ivi ricostruita, lamentano il disegno del Duomo guasto per essa” .
L’intervento del XX secolo nell’area della cripta partì dal presupposto di demolire la cappella costruita appena un secolo prima per lasciare posto al braccio destro del transetto che richiedeva soluzioni ingegneristiche complesse  per preservare i resti della cripta e per ovviare alle difficoltà di costruire sopra un terreno alluvionale di scarsa portanza.
A differenza del braccio sinistro, questo braccio comprende entrambi i tetti delle navate laterali e la costruzione dei due imponenti speroni fiancheggianti l'abside terminale.
Dal legname impiegato è evidente la notevole importanza assunta dalle opere provvisionali in rapporto all’entità dell’opera che incontrò notevoli difficoltà anche a causa della ristrettezza del cantiere e del difficoltoso trasporto del materiale sul luogo.
La scelta di completare il Duomo rispettando i canoni architettonici rinascimentali fu dibattuta sul piano culturale e criticata da Gustavo Giovannoni che interpretò l’intervento come un restauro e una ricostruzione e non come un completamento di un edificio per cui esisteva un modello risalente al Rinascimento.