2012年毕业后，马明磊进入中建八局技术中心（现中建八局工程研究院），先后参与了天津周大福、重庆来福士、吉图珲客专、瑞九高铁等八局重点房建、基建工程项目的技术管理工作。他为瑞九高铁新长河及转体桥提供了系统性的施工计算；为天津周大福超高层项目提供了临界稳定施工层数及基坑施工计算，并自主开发了“侧向稳定与欧拉稳定计算程序”；为吉图珲高速铁路客运专线提出了大漂石软基处治方案，创造性地提出了“新型强夯置换法施工处理技术”。

2018年8月，中建八局工会批准成立了“马明磊基础设施科技创新工作室”，并由上海总工会授名“2020年上海市职工创新工作室”。作为工作室带头人，马明磊带领团队在助推企业高质量发展与数字化转型方面再建新功，牵头研发了多项基础设施关键技术。其中，“济青高铁单双线多梁型集中制运架施工成套技术”解决了高铁多梁型集中制、运、架施工难题，并获得“局科技进步成果奖一等奖”；“近海滩涂区域吹砂成陆施工技术”填补了中建八局近海滩“吹砂成陆”的工艺空白，并获得“华夏建设科学技术奖”；“中建八局一代轻轨自变跨VSBM架梁机”成功在广西柳州轻轨项目运用，实现了在城市主干道场地受限下轻轨梁的快速架设与精准调平；“中建八局一代IABM智能装配造桥机”成功在绍兴越东路北延项目运用，其在传统架桥机的基础上进行了创新提升，实现了城市装配式桥梁的快速智能架设。