Las estructuras de hormigón pretensado, diseñadas para mejorar la resistencia a la compresión del hormigón a través de la pretensión interna, son cada vez más susceptibles a problemas de servicio causados por el aumento de cargas vivas, la degradación de materiales y los impactos ambientales. El refuerzo o la rehabilitación ofrecen una alternativa práctica y rentable a la sustitución completa. Este estudio investigó el refuerzo a flexión de vigas en T de hormigón pretensado en la región de momento negativo utilizando varillas de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) montadas cerca de la superficie (NSM). La validación frente a resultados experimentales de la literatura demostró una alta precisión, con una relación de carga última numérica-experimental promedio de 0.97 para vigas en T de hormigón armado reforzadas con varillas NSM-CFRP, una diferencia insignificante del 0.49% para vigas en I de hormigón pretensado y un error mínimo del 1.30% para losas de hormigón pretensado reforzadas con laminados de CFRP. Los estudios paramétricos examinaron los efectos de las profundidades de embebimiento de las varillas de CFRP y los niveles de pretensado iniciales. En ciertos casos, lograr la profundidad mínima de embebimiento no es factible debido a restricciones de diseño o construcción. Los resultados mostraron que las varillas de CFRP totalmente embebidas aumentaron la carga última hasta un 14.02% para niveles bajos de pretensado y un 16.36% para niveles altos, mientras que las varillas medio embebidas proporcionaron mejoras comparables del 11.20% y 15.76%, respectivamente. Estos hallazgos confirman la efectividad de los sistemas NSM-CFRP y resaltan el potencial del embebimiento parcial como una solución práctica en escenarios con limitaciones de diseño.