高边坡脚手架施工方案.docx
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高边坡脚手架施工方案
集团标准化小组：
[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
高边坡脚手架施工方案
脚手架搭设施工方案
高边坡施工脚手架搭设方案
一、编制依据、原则
1、编制依据
1）、《福建省普通国省干线公路G235（纵五）线大田县境德州至溪柏林段两阶段施工图设计》；
2）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJl30—2001；
3）、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；
4）、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；
5）、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；
2、编制原则
1）、严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准；
2）、坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合；
3）、对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。
二、工程概况
本工程沿线路基地质情况复杂，多为二元结构边坡：
上部（表面）为（含碎石）坡积粉质黏土，岩体完整性差：
其下为砂土状强（全）风化钙质粉砂岩，且下伏碎块状强（中）风化钙质粉砂岩。
路基边坡开挖后级数多，且存在不利结构面，边坡稳定性极差，经雨水冲刷后，不定时局部垮塌，造成部分路段山体陡峭，对施工进度、施工安全系数造成很大影响，施工难度增大。
其中以K20+720-K20+820、K20+870-K20+093段高边坡最为特殊，该处还存在小型溜塌体。
为确保工程整体施工进度，提高工程施工安全系数，在施工过程中以脚手架作为边坡防护工程的载体，在高边坡支护设施中占有极高的地位，涉及施工安全、进度及文明施工、工程质量。
高边坡脚手架搭设处见高边坡一览表
高边坡分布情况一览表
序号
起讫桩号及位置
位置
边坡级数
边坡长度
（m）
边坡高度（m）
备注
1
K20+720～K20+820
乾头2#大桥桥下右侧
3
100
26.1
脚手架辅助高边坡防护施工
2
K20+870～K21+093
右侧
3
223
28.1
3
K21+300～K21+505
右侧
5
205
51.5
4
K21+590～K21+700
右侧
3
110
29.2
5
K24+310～K24+410
右侧
3
100
32.6
6
K24+860～K25+110
右侧
2
250
18.6
7
K25+455～K25+590
左侧
5
135
49.5
8
K25+880～K26+056
左侧
4
176
42.2
9
K27+420～K27+757
左侧
5
337
57.1
10
K28+215～K28+354
左侧
5
139
54.9
11
K29+355～K29+515
左侧
5
160
56.9
12
K30+135～K30+295
左侧
1
160
11.1
13
K31+044～K31+301
右侧
7
257
65.1
14
K31+301～K31+461
右侧
3
160
33.7
15
K31+681～K31+841
右侧
2
160
22.1
16
K32+881～K33+041
右侧
5
160
49.8
三、脚手架搭设材料
（1）钢管宜采用力学性能适中的Q235A（3号）钢，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB700-89）中Q235A钢的规定。
每批钢材进场时，应有材质检验合格证。
（2）钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管外径与壁厚允许偏差均为±0.5mm。
立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6m，小横杆长度1.5m。
（3）根据《可铸铁分类及技术条件（GB978-67）的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。
铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮》等清除干净。
（4）扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
（5）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。
（6）脚手架拉接锚杆采用φ22mm螺纹钢筋。
（7）脚手板应采用木板或者串片毛竹制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于250mm，长度不小于2.5m，其材质应符合国家现行有关建材标准。
（8）钢管及扣件报废标准：
钢管弯曲、压扁、有钻孔、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。
（9）脚手架钢管应作防锈处理，同时在表面用相关调和漆进行涂刷，要求钢管内外表面锈蚀深度≤0.5mm。
通常钢管采用金黄色，防护栏杆采用红白相间色，扣件刷暗红色防锈漆。
四、脚手架搭设要求
（1）、由于边坡支护的特殊性，所搭设的施工排架除应满足相应规范要求外，还应根据设计布孔的孔排间距要求，设置每一层高度与立杆的间排距离，以满足施工需要。
（2）、脚手架及施工荷载轴向力主承力区选择在边坡底部的落碎台上。
（3）、根据现场的实际情况采用扣件式钢管脚手架，立杆和大、小横杆（纵、横水平杆）、坡面扫地干均采用φ48×3.5钢管，连接扣件采用标准扣件。
（4）、根据高边坡实际设计参数，采用错落坡型脚手架，脚手架随坡度而设，主受力立杆间距1.5m，其余辅助受力立杆随坡度而调整搭设间距1.4—1.5m，锚杆施工自下而上施工，因此脚手架施工顺序也由下而上搭设。
（5）、脚手架连墙杆和卸载连壁锁脚锚杆采用φ22mm螺纹钢筋，按照1步2跨（1h×2L）进行设置，固定点拉杆深度不低于1.5m，角度与边坡锚杆角度相等，连墙杆和卸载连接点设定在每一级边坡平台、每级斜坡面以上。
锚杆施工自下往上，脚手架连墙杆、卸载跟随设置，连墙杆、卸载连接按要求操作、施工。
（6）、脚手架搭设要求
A、立杆搭设应符合下列规定：
①、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不大于500㎜，各接头中与主节点的距离不宜大于步距的1/3。
②、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。
③、除最上一段立杆外，接头均必须用对接扣件连接，顶层立杆采用搭接时搭设长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100㎜，立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
④、立杆纵距应为1.4～1.6m，立杆横距应≤1.2m，平杆步距应为1.5～1.8m。
B、（大横杆）纵向水平杆搭设应符合下列规定：
：
大横杆置于小横杆之下，在立杆的内侧，用直角扣件与小横杆扣紧。
同步大横杆四周要交圈，每步脚手架大横杆中间设一根牵杆。
①、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。
②、纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
搭接时搭长≦1m，用等距分布的三个旋转扣件固定。
③、纵向水平杆的接长规则：
a、同一跨距内的相邻两杆不得同时存在接头；
b、隔一跨距的两杆的接头相互错开的距离≥500㎜；
c、接头应尽量靠近主节点设置，接头中心与主节点中心距离≤1/3L。
C、小横杆：
每一档内外立杆、每一步都必须设置一根小横杆，并采用十字扣件扣紧，大横杆与小横杆用十字扣紧。
小横杆伸出外挑立杆边缘距离不小于10cm，且长度要求基本一致，最大不超过20cm。
小横杆应在立杆分上下两层相向布置。
D、脚手架剪刀撑随立杆纵横水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。
剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°～60°之间，水平投影宽度不应小于两跨（≥4m）或不应大于四跨（≤8m）。
斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接，至少应与3～4根立杆相连接，且斜杆相邻连接点之间的长细比≤60。
E、作业层距地面高度≥2.0m时，脚手板的铺设宽度：
外脚手架≥750mm、里脚手架≥50mm。
铺设的脚手板边缘与坡面的间隙≤30mm，铺设的脚手板边缘与挡脚板的间隙≤100mm。
当脚手板侧边不贴近立杆时，应予以固定。
并在架底排先铺一层密目安全网上铺竹脚手板（满铺）。
F、作业层的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定板：
①、在作业层设置二根横向防护栏杆。
②、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
③、防护栏杆应搭设在两横杆中部850mm处。
④、挡脚板高度不应小于180㎜。
G、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200㎜处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两胯与立杆固定，高低差不应大于1m。
（7）、杆件连接构造的规定
①脚手架左右相邻立杆和上下相邻平杆的对接接头应相互错开设置在不同的构架框格内。
相邻立杆接头宜布置在不同步距内，距相邻平杆的距离应<1/3步距。
上下相邻平杆接头宜布置在不同纵距内，距相邻立杆的距离应<1/3步距。
②扣件式钢管脚手架杆件的搭接接头长度应≥0.8m。
搭接部分的结扎不应少于2道，且结扎点间距≤0.6m。
③杆件端部伸出结扎点的长度≥0.1m。
④单立杆和双立杆连接：
当采用单杆连接时，单立杆与双立杆之中的一根立杆直接对接，并在对立杆上加旋转扣二道。
当采用双杆连接时，单立杆底支小于横杆上，上部与横杆扣牢，并与双立杆不少于3道旋转扣连接。
⑤相邻步架的大横杆应相互错开布置在立杆的两侧，以改善立杆的偏心受压状况。
⑥平杆（大、小横杆）不得跳设或漏设。
（8）、扣件式钢管脚手架杆配件的一般规定：
①钢管端部切口应平整，杆件无明显变形、裂纹和严重锈蚀形象。
②扣件应与杆件管径相匹配，其性能应符合国家相关的标准规定。
严禁使用加工不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。
③脚手架杆配件应能满足安全要求，并与脚手架主体结构架杆连接可靠。
④竹串片脚手板的竹片宽应≥60mm，拼接螺栓直径为Ф8～Ф10，螺栓间距≤600mm，拼接必须坚固可靠。
铺设后用14#～16#镀锌铁丝绑牢固定。
五、稳定性计算
1、参数信息
（1）脚手架参数
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.5米，立杆的排距为1.5米，横杆的步距为1.5米；立杆采用单立管；内排架距离坡面距离为0.50米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80。
（2）活荷载参数
施工荷载均布参数根据《扣规》查表可得（kN/m2）:
3.000（包括施工过程中的钻机的冲击荷载）；脚手架用途:
普通施工脚手架，同时施工层数:
1。
（3）静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准（kN/m2）:
0.1161；脚手板自重标准（kN/m2）:
0.350；安全设施（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
1；脚手板类别:
马道板脚手板。
（以上参数均可以查表得到）
（4）地基参数
地基类型:
既有边坡岩石；地基承载力标准值（kN/m2）:
15000.00；基础底面扩展面积（m2）:
0.9；基础降低系数:
0.40。
2、脚手架计算
2.1大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1）均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.2/（2+1）=0.14kN/m；
活荷载标准值:
Q=3.000×1.2/（2+1）=1.2kN/m；
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.14=0.214kN/m；
活荷载的计算值:
q2=1.4×1.2=1.68kN/m；
根据《扣规》，永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4）
大横杆计算简图
2）强度计算
[σ]表示刚才强度极限值，为215Mpa,[f]表示容许挠度值，取3mm。
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
Mmax=（1.1*0.214+1.2*1.68）*1.82=7.29（l大横杆的的计算跨度）。
弯曲强度：
σ=Mmax/W=7.29*106/5.078*103=14.4Mpa＜[σ]=215.0Mpa,满足要求。
（W查表可得）
最大挠度计算：
Vmax=（0.677*0.214+0.990*1.68）*[（1.8*103）4/100*2.06*105*121900]
=1.29mm＜[f]=3mm。
挠度满足要求。
2.2小横杆的计算
认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，钢管立柱间距为1.5m,横向间距为1.5m，因此小横杆的计算跨度l1=1.5m，
1）荷载值计算
大横杆的自重标准值：
P1=0.038×1.500=0.0684kN；
脚手板的荷载标准值：
P2=0.350×1.2×1.5/（2+1）=0.252kN；
活荷载标准值：
Q=3.000×1.2×1.5/（2+1）=2.16kN；
荷载的计算值:
P=1.2×（0.0684+0.252）+1.4×2.16=4.15kN；
小横杆均布荷载为：
q=4.15/1.2=3.45kN/m。
图4-2小横杆计算简图
2）强度计算
弯曲强度：
σ=ql1/10w=3.45×10002/10×5.078×103=67.9Mpa＜[σ]=215Mpa；
抗弯刚度：
f=ql14/150EI=3.45×10004/150×2.06×105×1.219×105=0.9mm＜[f]=3mm。
小横杆弯曲强度和抗弯刚度满足要求。
2.3扣件抗滑力的计算
按规范,直角、旋转单扣件承载力取值为8.5kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.80kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.5×4/2=0.137kN；
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.2/2=0.023kN；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.2×1.8/2=0.378kN；
活荷载标准值:
Q=3.000×1.2×1.5/2=3.24kN；
荷载的计算值:
R=1.2×（0.137+0.0.023+0.378）+1.4×3.24=5.18kN；
R2.4脚手架立杆荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载和活荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；查《扣规》表A.1为0.552kN/m
NG1=0.155×10.0=1.55kN；
2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本工程采用马道板，标准值为0.35kN/m2
NG2=0.350×1.5×（1.2+0.3）=0.945kN；
3）吊挂的安全设施荷载（kN/m2）；0.005kN/m2
NG3=0.005×1.5×10.0=0.09kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3=2.585kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值
NQ=3.000（查表可得）×1.2×1.500/2=3.24kN；
2.5立杆的稳定性计算
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值：
N=7.184kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm；
计算长度附加系数：
K=1.155；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
U=1.500
计算长度,由公式lo=kuh确定：
lo=3.119m；
长细比：
lo/i=197.000；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：
φ=0.186
立杆净截面面积：
A=4.89cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=5.08cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.000N/mm2；
σ=7184/（0.186×489.000）+162000/5080.000=110.87N/mm2；
立杆稳定性计算σ=110.87N/mm2＜[f]=205.000N/mm2满足要求。
2.6最大搭设高度的计算
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
构配件自重荷载标准值：
NG2K=2.585（静荷载）
活荷载标准值：
NQ=3.24kN；
按立杆步距1.5m，纵距1.5m查《扣规》附录表A1.0可得：
每米立杆承受的结构自重标准值：
gk=0.1552kN/m；
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：
Mwk=Mw/（1.4×0.9）=0.162/（1.4×0.9）=0.13kN.m；
Hs=[0.186×489×205-（1.2×2585+0.9×1.4×（3240+
0.186×489×130/5080））]/（1.2×0.155）=61.5m；
脚手架搭设高度限值按照下式调整：
[H]=61.5/（1+0.001×61.5）=57.9m；
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=57.9m。
本工程边坡支护每层脚手架的实际搭设高度大约为15m～35m。
2.7立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×Kc=6000.000kN/m2；
其中，既有边坡地基为岩基基础，承载力标准值：
fgk=15000.000kN/m2=15Mpa；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=0.400；
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=7.184kN；
基础底面面积（m2）：
A=1.08m2。
p=8.2≤fg=6000.000kN/m2，地基承载力的计算满足要求。
六、脚手架搭设方案
1、脚手架的搭设与拆除工序
（1）、钢管脚手架的搭设顺序为：
立杆→扫地杆→小横杆→大横杆（牵杆）→剪刀撑→连墙杆→脚手片铺设→防护栏杆→挂安全网。
（2）、脚手架的拆除
拆除脚手架应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、安全网、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆大横杆、小横杆、立杆等。
不准分立面拆架或在上—下两步同时进行拆架，做到—步一清、一杆一清，拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣。
拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时应先拆中间扣件，然后托住中间，再拆端头扣。
所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降。
严禁先拆除连墙件或数层拆除后再拆除脚手架，分段高差不大于2步，如高差小于2步，应增设连墙件加固。
当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，在拆除连墙件。
当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固：
两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步），横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置，中间每隔6跨设置一道。
卸料时各配件严禁抛掷至地面。
2、脚手架搭设注意事项
（1）在进行脚手架搭设具体施工时，根据开挖的边坡岩石实际条件，依据设计和地质勘探出具的地址编录、地质简报，对不同区域的连墙杆、卸载件锁脚锚杆入岩深度进行实际设置，边坡两端地质条件较差，则对固定锚杆入岩深度经技术人员和监理工程师等严格验收后再进行加载作业。
（2）连墙杆、卸载件布置间排间距和布置形式，依据钻机自重和施工荷载以及钻机在钻进过程中的额定给进力的合力在连墙杆、卸载锁脚锚杆轴线方向的反力。
要从安全角度考虑，保守起见，为防止脚手架向外倾翻，在施工时，采用φ12mm以上柔性钢绳对脚手架斜上45度进行反拉，反拉钢丝绳反拉口应不少于3个钢丝绳卡，并交叉设置，反拉设置按照技术人员要求进行布置。
（3）施工过程中，考虑作业层钻机自重较大，在钻机就为前，对脚手架作业层小横杆加密设置，同时按照技术人员要求设置纵横向剪刀撑，以提高脚手架的整体和局部刚度，要考虑剪刀撑对脚手架的安全作用。
在钻机施工前，应在钻机作业局部位置搭设临时防护棚，防止上部松石及砂土坠落，保证施工设备及人员安全。
（4）立杆接头必须采取对接扣件，对接应符合下要求：
立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1／3，同一步内不允许有二个接头。
（5）顶部外围立杆顶端应高出作业面不小于1.5m。
脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫木表面不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
（6）大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不小于6m。
（7）大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求：
对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。
并应避免设在纵向水平跨的跨中。
（8）架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1／300。
（9）横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。
（10）每一主节点（即立杆、大横杆交汇处）处必须设置一小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm，脚手架立面外伸长度不宜过大，以100mm为宜。
操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆间距的1／2，施工层小横杆间距为1m。
脚手板一般应设置在三根以上小横杆上，应铺满铺稳，拐角要交叉，不得有探头板。
如有探头处难免处，要另加横杆或用铁丝绑牢：
①搭设中每隔一层，外架要及时与平台和坡面地锚进行牢固拉结，以保证搭设。
②搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件。
③搭设时与地锚连接可采用钢管临时连接，待脚手架搭设到顶部时，再改为钢丝绳连接。
④脚手架的外立面非操作平台处各设置一道剪刀撑，由底至顶部连续设置。
⑤剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
⑥用于大横杆对接的扣件开口，应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进人，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。
⑦施工层应满铺脚手板，脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道，栏杆上杆高1.2m，挡脚板高不应小于180mm。
栏杆上应挂安全网，并用铁丝扎牢。
（11）、脚手架地基处理要求：
①岩石地基必须
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