包工头和农民工签分包协议是不合法的。下面我将从法律角度详细解释这一结论，并给出相关的法律建议。
法律解释
违法分包的定义与后果：
- 包工头订的分包合同因其违反《建筑法》及有关法规的规定，没有法律效力。违法分包往往是将工程项目分包给不具有相关资质的单位或个人，如包工头。
- 根据《民法典》第七百九十一条第三款规定，禁止承包人将工程分包给不具备相应资质条件的单位。同时，第一百五十三条规定，违反法律、行政法规的强制性规定的民事法律行为无效。
合法的分包条件：
- 合法的分包必须满足以下条件：分包必须取得发包人的同意；分包只能是一次分包，即分包单位不得再将其承包的工程分包出去；分包必须是分包给具备相应资质条件的单位；总承包人不得将主体工程分包出去。
法律建议
对于包工头：
- 建议包工头不要与农民工签订分包协议，而是应该与具有相应资质的分包单位合作，确保分包行为的合法性。
- 如果已经签订了违法分包协议，应尽快与对方协商解除，并寻求合法途径解决后续问题。
对于农民工：
- 农民工应了解自己的权益，不要轻易签订可能损害自己利益的协议。
- 如果遇到违法分包的情况，可以向相关部门举报，并寻求法律援助以保护自己的合法权益。
对于发包人：
- 发包人在选择承包人时，应仔细审查其资质和信誉，确保工程分包给具有相应资质的单位。
- 发包人应加强对分包行为的监督和管理，防止违法分包行为的发生。
综上所述，包工头和农民工签分包协议是不合法的。在实际操作中，应严格遵守相关法律法规，确保分包行为的合法性和有效性。如果有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请随时向我咨询。