本发明公开了一种混凝土桥梁预应力分布式锚固装置及方法，包括机械锚固件和碳纤维板，所述的机械锚固件由底层钢板和顶层钢板、连接螺栓和配套预紧螺母组成，所述的底层钢板和顶层钢板相互平行，两者之间留有间隙；所述的碳纤维板依次穿过所述间隙，且与底层钢板和顶层钢板粘结在一起；连接螺栓的一端与底层钢板采用焊接方式进行连接，另外一端穿过顶层钢板预留的螺栓孔，通过预紧螺母对碳纤维板的侧面进行预紧；所述底层钢板较顶层钢板长度方向尺寸较小，在所述的顶层钢板还预留有2个梁体化学螺栓穿过孔，该孔与预先植入在待加固梁上化学螺栓配合。