「蛍光灯の点滅時には意図しない書き込み（hi、lowを確認済み）シーケンスが発生します」
ということであれば、電圧の違いは関係ないはずですよね？
ほぼ確実に、グローランプの切断時に発生するサージノイズが原因だと思います。

とりあえず、すぐに試せそうな対策としては、
・LS74の11pin-GND間に100pFくらいのコンデンサを入れる
・LS138をHCT138、LS74をHCT74に変更
・PCと8bitパソコンの電源を、ノイズフィルター付テーブルタップから取る
くらいかな

あと、http://imgur.com/a/BL8df　は実際のパターン図じゃないですよね？